JP7347493B2 - Vehicle steering device - Google Patents

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Description

本発明は、車両用操向装置に関する。 The present invention relates to a vehicle steering device.

車両用操向装置の1つである電動パワーステアリング装置(EPS)は、車両の操舵系にモータの回転力でアシスト力(操舵補助力)を付与するものである。EPSは、インバータから供給される電力で制御されるモータの駆動力を、減速機構を含む伝達機構により、ステアリングシャフト又はラック軸にアシスト力として付与する。 An electric power steering system (EPS), which is one type of vehicle steering system, applies assist force (steering assist force) to the steering system of a vehicle using the rotational force of a motor. In the EPS, the driving force of a motor controlled by electric power supplied from an inverter is applied to a steering shaft or a rack shaft as an assist force by a transmission mechanism including a speed reduction mechanism.

例えば、低μ路を走行する際のオーバーステアやアンダーステアを回避して車両の安定性を高める車両用操舵装置が開示されている(例えば、特許文献1)。 For example, a vehicle steering device has been disclosed that avoids oversteer and understeer when driving on a low μ road and improves the stability of the vehicle (for example, Patent Document 1).

特開2006-315634号公報Japanese Patent Application Publication No. 2006-315634

例えばアイスバーンや水溜りにおけるハイドロプレーニング現象等によって路面の摩擦抵抗が著しく減少すると、タイヤがスリップしてタイヤの実セルフアライニングトルクが減少する。一方、目標操舵トルクを生成する際、路面の状態に影響を受けないように、目標操舵トルクに実操舵トルクを追従させる制御を行う構成では、目標操舵トルクとタイヤの実セルフアライニングトルクとが乖離し、タイヤのグリップ力が失われていることに運転者が気付くのが遅れ、緊急回避操作が遅れる可能性がある。 For example, when the frictional resistance of the road surface is significantly reduced due to ice burns, hydroplaning in puddles, etc., the tire slips and the actual self-aligning torque of the tire decreases. On the other hand, when generating the target steering torque, in a configuration in which the actual steering torque is controlled to follow the target steering torque so as not to be affected by the road surface condition, the target steering torque and the actual self-aligning torque of the tires are There is a possibility that the driver will be delayed in noticing that the tires have lost grip due to the separation, which may delay emergency avoidance maneuvers.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、タイヤのグリップ力が失われたことを運転者にフィードバックすることができる車両用操向装置を提供すること、を目的としている。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle steering device that can provide feedback to a driver that the grip force of a tire has been lost.

上記の目的を達成するため、本発明の一態様に係る車両用操向装置は、操舵力を補助するモータを駆動制御することにより、車両の操舵系をアシスト制御する車両用操向装置であって、前記モータの目標操舵トルクを生成する目標操舵トルク生成部を備え、前記目標操舵トルク生成部は、操舵角及び車速に応じたトルク信号と、タイヤのスリップによって発生する物理量に所定の比例係数を乗じた値との差分値に応じた目標操舵トルクを生成する。 In order to achieve the above object, a vehicle steering device according to one aspect of the present invention is a vehicle steering device that assists and controls a steering system of a vehicle by driving and controlling a motor that assists steering force. The target steering torque generating section generates a target steering torque of the motor, and the target steering torque generating section generates a torque signal corresponding to a steering angle and a vehicle speed, and a predetermined proportional coefficient to a physical quantity generated by tire slip. A target steering torque is generated according to the difference value from the value multiplied by .

上記構成によれば、タイヤのスリップによって生じる車両の挙動の変化に応じた操舵トルクが与えられる。これにより、タイヤのグリップ力が失われたことを運転者が把握することができる。 According to the above configuration, steering torque is applied in accordance with changes in vehicle behavior caused by tire slip. This allows the driver to understand that the grip force of the tires has been lost.

車両用操向装置の望ましい態様として、前記目標操舵トルク生成部は、前記差分値に応じたトルク調整係数値を前記トルク信号に乗じて、前記目標操舵トルクを生成することが好ましい。 As a desirable aspect of the vehicle steering device, it is preferable that the target steering torque generation unit generates the target steering torque by multiplying the torque signal by a torque adjustment coefficient value corresponding to the difference value.

これにより、少ない演算量でタイヤのグリップ力が失われたことを運転者にフィードバックすることができる。 Thereby, it is possible to provide feedback to the driver that the tire grip force has been lost with a small amount of calculation.

車両用操向装置の望ましい態様として、前記目標操舵トルク生成部は、前記差分値が大きいほど、前記トルク調整係数値を小さくすることが好ましい。 As a desirable aspect of the vehicle steering device, it is preferable that the target steering torque generation unit decrease the torque adjustment coefficient value as the difference value becomes larger.

これにより、操舵角及び車速に応じたトルク信号と車両の挙動との乖離が大きいほど、トルク信号の補正量を大きくすることができる。 Thereby, the larger the deviation between the torque signal according to the steering angle and vehicle speed and the behavior of the vehicle, the larger the correction amount of the torque signal can be.

車両用操向装置の望ましい態様として、前記トルク調整係数値は1以下の正の値であることが好ましい。 In a desirable embodiment of the vehicle steering system, the torque adjustment coefficient value is preferably a positive value of 1 or less.

これにより、目標操舵トルクを適切に設定することができる。 Thereby, the target steering torque can be appropriately set.

車両用操向装置の望ましい態様として、前記目標操舵トルク生成部は、前記差分値に応じたトルク調整減算値を前記トルク信号から減じて、前記目標操舵トルクを生成することが好ましい。 As a desirable aspect of the vehicle steering device, it is preferable that the target steering torque generation unit generates the target steering torque by subtracting a torque adjustment subtraction value according to the difference value from the torque signal.

これにより、少ない演算量でタイヤのグリップ力が失われたことを運転者にフィードバックすることができる。 Thereby, it is possible to provide feedback to the driver that the tire grip force has been lost with a small amount of calculation.

車両用操向装置の望ましい態様として、前記目標操舵トルク生成部は、前記差分値が大きいほど、前記トルク調整減算値を大きくすることが好ましい。 As a desirable aspect of the vehicle steering device, it is preferable that the target steering torque generation section increases the torque adjustment subtraction value as the difference value increases.

これにより、操舵角及び車速に応じたトルク信号と車両の挙動との乖離が大きいほど、トルク信号の補正量を大きくすることができる。 Thereby, the larger the deviation between the torque signal according to the steering angle and vehicle speed and the behavior of the vehicle, the larger the correction amount of the torque signal can be.

車両用操向装置の望ましい態様として、前記トルク調整減算値は前記トルク信号よりも小さいことが好ましい。 As a desirable aspect of the vehicle steering device, it is preferable that the torque adjustment subtraction value is smaller than the torque signal.

これにより、目標操舵トルクを適切に設定することができる。 Thereby, the target steering torque can be appropriately set.

車両用操向装置の望ましい態様として、前記物理量はセルフアライニングトルクであることが好ましい。 In a desirable embodiment of the vehicle steering device, the physical quantity is preferably self-aligning torque.

これにより、タイヤのスリップによって発生する物理量として、セルフアライニングトルクをパラメータとした制御を行うことができる。 Thereby, control can be performed using self-aligning torque as a parameter as a physical quantity generated by tire slip.

車両用操向装置の望ましい態様として、前記物理量はヨーレートであることが好ましい。 In a desirable embodiment of the vehicle steering device, the physical quantity is preferably a yaw rate.

これにより、タイヤのスリップによって発生する物理量として、ヨーレートをパラメータとした制御を行うことができる。 Thereby, control can be performed using the yaw rate as a parameter as a physical quantity generated by tire slip.

車両用操向装置の望ましい態様として、前記物理量は前記モータの電流指令値であることが好ましい。 In a desirable aspect of the vehicle steering device, it is preferable that the physical quantity is a current command value of the motor.

これにより、タイヤのスリップによって発生する物理量として、モータの電流指令値をパラメータとした制御を行うことができる。 Thereby, control can be performed using the motor current command value as a parameter as a physical quantity generated by tire slip.

本発明によれば、タイヤのグリップ力が失われたことを運転者にフィードバックすることができる車両用操向装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a vehicle steering device that can provide feedback to a driver that the grip force of a tire has been lost.

図1は、電動パワーステアリング装置の一般的な構成を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing a general configuration of an electric power steering device. 図2は、電動パワーステアリング装置を制御するコントロールユニットのハードウェア構成を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the hardware configuration of a control unit that controls the electric power steering device. 図3は、電動パワーステアリング装置におけるコントロールユニットの内部ブロック構成の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of an internal block configuration of a control unit in an electric power steering device. 図4は、舵角センサの設置例を示す構造図である。FIG. 4 is a structural diagram showing an example of installing a steering angle sensor. 図5は、実施形態1に係るコントロールユニットの内部ブロック構成の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of an internal block configuration of the control unit according to the first embodiment. 図6は、操舵方向の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of the steering direction. 図7は、実施形態1に係るコントロールユニットの動作例を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing an example of the operation of the control unit according to the first embodiment. 図8は、実施形態1の目標操舵トルク生成部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of the target steering torque generation section of the first embodiment. 図9は、基本マップ部が保持する基本マップの特性例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of the characteristics of the basic map held by the basic map section. 図10は、ダンパゲインマップ部が保持するダンパゲインマップの特性例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the characteristics of a damper gain map held by the damper gain map section. 図11は、ヒステリシス補正部の特性例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of the characteristics of the hysteresis correction section. 図12は、実施形態1の低μ路トルク補正値演算部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing an example of the configuration of the low μ road torque correction value calculating section of the first embodiment. 図13は、低μ路における実セルフアライニングトルクの変化を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing changes in actual self-aligning torque on a low μ road. 図14は、実施形態1のトルク調整係数値マップ部が保持するトルク調整係数値マップの特性例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an example of the characteristics of the torque adjustment coefficient value map held by the torque adjustment coefficient value map section of the first embodiment. 図15は、低μ路トルク補正値演算部から出力されるトルク調整係数値による作用例を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing an example of the effect of the torque adjustment coefficient value output from the low μ road torque correction value calculating section. 図16は、実施形態1の捩れ角制御部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 16 is a block diagram showing an example of the configuration of the twist angle control section of the first embodiment. 図17は、実施形態1の変形例1の目標操舵トルク生成部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 17 is a block diagram illustrating a configuration example of the target steering torque generation section of Modification 1 of Embodiment 1. 図18は、実施形態1の変形例1の低μ路トルク補正値演算部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration example of the low μ road torque correction value calculating section of Modification 1 of Embodiment 1. 図19は、実施形態1の変形例1のトルク調整減算値マップ部が保持するトルク調整減算値マップの特性例を示す図である。FIG. 19 is a diagram illustrating a characteristic example of the torque adjustment subtraction value map held by the torque adjustment subtraction value map section of Modification 1 of Embodiment 1. 図20は、実施形態1の変形例2に係るコントロールユニットの内部ブロック構成の一例を示す図である。FIG. 20 is a diagram illustrating an example of an internal block configuration of a control unit according to Modification 2 of Embodiment 1. 図21は、実施形態1の変形例2の目標操舵トルク生成部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 21 is a block diagram illustrating a configuration example of a target steering torque generation section of a second modification of the first embodiment. 図22は、実施形態1の変形例2の低μ路トルク補正値演算部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 22 is a block diagram illustrating a configuration example of the low μ road torque correction value calculating section of the second modification of the first embodiment. 図23は、実施形態1の変形例3の目標操舵トルク生成部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 23 is a block diagram illustrating a configuration example of the target steering torque generation section of the third modification of the first embodiment. 図24は、実施形態1の変形例3の低μ路トルク補正値演算部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 24 is a block diagram illustrating a configuration example of the low μ road torque correction value calculating section of the third modification of the first embodiment. 図25は、実施形態2に係るコントロールユニットの内部ブロック構成の一例を示す図である。FIG. 25 is a diagram illustrating an example of an internal block configuration of a control unit according to the second embodiment. 図26は、実施形態2の目標操舵トルク生成部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 26 is a block diagram illustrating a configuration example of the target steering torque generation section of the second embodiment. 図27は、SAT情報補正部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 27 is a block diagram showing an example of the configuration of the SAT information correction section. 図28は、路面からステアリングまでの間に発生するトルクの様子を示すイメージ図である。FIG. 28 is an image diagram showing the state of torque generated between the road surface and the steering wheel. 図29は、操舵トルク感応ゲインの特性例を示す図である。FIG. 29 is a diagram showing an example of the characteristics of the steering torque sensitive gain. 図30は、車速感応ゲインの特性例を示す図である。FIG. 30 is a diagram showing an example of the characteristics of the vehicle speed sensitive gain. 図31は、舵角感応ゲインの特性例を示す図である。FIG. 31 is a diagram showing an example of the characteristics of the steering angle sensitive gain. 図32は、制限部におけるトルク信号の上限値及び下限値の設定例を示す図である。FIG. 32 is a diagram showing an example of setting the upper limit value and lower limit value of the torque signal in the limiting section. 図33は、実施形態2の捩れ角制御部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 33 is a block diagram showing an example of the configuration of the twist angle control section of the second embodiment. 図34は、実施形態2の変形例の目標操舵トルク生成部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 34 is a block diagram showing a configuration example of a target steering torque generation section according to a modification of the second embodiment. 図35は、SBWシステムの構成例を、図1に示される電動パワーステアリング装置の一般的な構成に対応させて示した図である。FIG. 35 is a diagram showing an example of the configuration of the SBW system in correspondence with the general configuration of the electric power steering device shown in FIG. 1. In FIG. 図36は、実施形態3の構成を示すブロック図である。FIG. 36 is a block diagram showing the configuration of the third embodiment. 図37は、目標転舵角生成部の構成例を示す図である。FIG. 37 is a diagram illustrating a configuration example of a target turning angle generation section. 図38は、転舵角制御部の構成例を示す図である。FIG. 38 is a diagram illustrating a configuration example of a steering angle control section. 図39は、実施形態3の動作例を示すフローチャートである。FIG. 39 is a flowchart showing an example of the operation of the third embodiment. 図40は、実施形態3の低μ路トルク補正値演算部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 40 is a block diagram illustrating a configuration example of a low μ road torque correction value calculating section according to the third embodiment. 図41は、実施形態3の変形例の低μ路トルク補正値演算部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 41 is a block diagram showing a configuration example of a low μ road torque correction value calculating section according to a modification of the third embodiment.

以下、発明を実施するための形態(以下、実施形態という)につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。 Hereinafter, modes for carrying out the invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below. Furthermore, the constituent elements in the embodiments below include those that can be easily imagined by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those that are within the so-called equivalent range. Furthermore, the components disclosed in the embodiments below can be combined as appropriate.

(実施形態1)
図1は、電動パワーステアリング装置の一般的な構成を示した図である。車両用操向装置の1つである電動パワーステアリング装置(EPS)は、操舵者から与えられる力が伝達する順に、ハンドル1のコラム軸(ステアリングシャフト、ハンドル軸)2、減速機構3、ユニバーサルジョイント4a,4b、ピニオンラック機構5、タイロッド6a,6bを経て、更にハブユニット7a,7bを介して操向車輪8L,8Rに連結されている。また、トーションバーを有するコラム軸2には、ハンドル1の操舵トルクTsを検出するトルクセンサ10及び操舵角θhを検出する舵角センサ14が設けられており、ハンドル1の操舵力を補助するモータ20が減速機構3を介してコラム軸2に連結されている。電動パワーステアリング装置を制御するコントロールユニット(ECU)30には、バッテリ13から電力が供給されると共に、イグニションキー11を経てイグニションキー信号が入力される。コントロールユニット30は、トルクセンサ10で検出された操舵トルクTsと車速センサ12で検出された車速Vsとに基づいてアシスト(操舵補助)指令の電流指令値の演算を行い、電流指令値に補償等を施した電圧制御指令値Vrefによって、モータ20に供給する電流を制御する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing a general configuration of an electric power steering device. An electric power steering system (EPS), which is one of the steering systems for a vehicle, consists of a column shaft (steering shaft, steering wheel shaft) 2 of a steering wheel 1, a speed reduction mechanism 3, and a universal joint in the order in which the force applied by the steerer is transmitted. 4a, 4b, pinion rack mechanism 5, tie rods 6a, 6b, and further connected to steering wheels 8L, 8R via hub units 7a, 7b. Further, the column shaft 2 having a torsion bar is provided with a torque sensor 10 for detecting the steering torque Ts of the handle 1 and a steering angle sensor 14 for detecting the steering angle θh. 20 is connected to the column shaft 2 via the speed reduction mechanism 3. A control unit (ECU) 30 that controls the electric power steering device is supplied with electric power from the battery 13 and also receives an ignition key signal via the ignition key 11 . The control unit 30 calculates a current command value of an assist (steering assist) command based on the steering torque Ts detected by the torque sensor 10 and the vehicle speed Vs detected by the vehicle speed sensor 12, and compensates the current command value. The current supplied to the motor 20 is controlled by the voltage control command value Vref.

コントロールユニット30には、車両の各種情報を授受するCAN(Controller Area Network)40等の車載ネットワークが接続されている。また、コントロールユニット30には、CAN40以外の通信、アナログ/ディジタル信号、電波等を授受する非CAN41も接続可能である。 The control unit 30 is connected to an in-vehicle network such as a CAN (Controller Area Network) 40 that exchanges various information about the vehicle. Furthermore, a non-CAN 41 for transmitting and receiving communications other than the CAN 40, analog/digital signals, radio waves, etc. can also be connected to the control unit 30.

コントロールユニット30は、主としてCPU(MCU、MPU等も含む)で構成される。図2は、電動パワーステアリング装置を制御するコントロールユニットのハードウェア構成を示す模式図である。 The control unit 30 is mainly composed of a CPU (including an MCU, an MPU, etc.). FIG. 2 is a schematic diagram showing the hardware configuration of a control unit that controls the electric power steering device.

コントロールユニット30を構成する制御用コンピュータ1100は、CPU(Central Processing Unit)1001、ROM(Read Only Memory)1002、RAM(Random Access Memory)1003、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)1004、インターフェース(I/F)1005、A/D(Analog/Digital)変換器1006、PWM(Pulse Width Modulation)コントローラ1007等を備え、これらがバスに接続されている。 A control computer 1100 configuring the control unit 30 includes a CPU (Central Processing Unit) 1001, a ROM (Read Only Memory) 1002, a RAM (Random Access Memory) 1003, an EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM) 1004, and an interface (I/F). ) 1005, an A/D (Analog/Digital) converter 1006, a PWM (Pulse Width Modulation) controller 1007, and the like, which are connected to a bus.

CPU1001は、電動パワーステアリング装置の制御用コンピュータプログラム(以下、制御プログラムという)を実行して、電動パワーステアリング装置を制御する処理装置である。 The CPU 1001 is a processing device that executes a computer program for controlling the electric power steering apparatus (hereinafter referred to as a control program) to control the electric power steering apparatus.

ROM1002は、電動パワーステアリング装置を制御するための制御プログラムを格納する。また、RAM1003は、制御プログラムを動作させるためのワークメモリとして使用される。EEPROM1004には、制御プログラムが入出力する制御データ等が格納されている。制御データは、コントロールユニット30に電源が投入された後にRAM1003に展開された制御用コンピュータプログラム上で使用され、所定のタイミングでEEPROM1004に上書きされる。 ROM 1002 stores a control program for controlling the electric power steering device. Further, the RAM 1003 is used as a work memory for operating a control program. The EEPROM 1004 stores control data and the like that are input and output by the control program. The control data is used on a control computer program developed in the RAM 1003 after the control unit 30 is powered on, and is overwritten in the EEPROM 1004 at a predetermined timing.

ROM1002、RAM1003、及びEEPROM1004等は情報を格納する記憶装置であって、CPU1001が直接アクセスできる記憶装置(一次記憶装置)である。 The ROM 1002, RAM 1003, EEPROM 1004, etc. are storage devices that store information, and are storage devices (primary storage devices) that can be directly accessed by the CPU 1001.

A/D変換器1006は、操舵トルクTs、モータ20の電流検出値Im、及び操舵角θhの信号等を入力し、ディジタル信号に変換する。 The A/D converter 1006 inputs signals such as the steering torque Ts, the detected current value Im of the motor 20, and the steering angle θh, and converts them into digital signals.

インターフェース1005は、CAN40に接続されている。インターフェース1005は、車速センサ12からの車速Vの信号(車速パルス)を受け付けるためのものである。 Interface 1005 is connected to CAN 40. The interface 1005 is for receiving a vehicle speed V signal (vehicle speed pulse) from the vehicle speed sensor 12.

PWMコントローラ1007は、モータ20に対する電流指令値に基づいてUVW各相のPWM制御信号を出力する。 The PWM controller 1007 outputs PWM control signals for each UVW phase based on the current command value for the motor 20.

図3は、電動パワーステアリング装置におけるコントロールユニットの内部ブロック構成の一例を示す図である。操舵トルクTs及び車速Vsは、電流指令値演算部31に入力される。電流指令値演算部31は、操舵トルクTs及び車速Vsに基づき、予め記憶しているルックアップテーブル(アシストマップ等)を参照し、モータ20に供給する電流の制御目標値である電流指令値Iref1を演算する。 FIG. 3 is a diagram showing an example of an internal block configuration of a control unit in an electric power steering device. The steering torque Ts and the vehicle speed Vs are input to the current command value calculation section 31. The current command value calculation unit 31 refers to a pre-stored lookup table (assist map, etc.) based on the steering torque Ts and the vehicle speed Vs, and calculates a current command value Iref1 which is a control target value for the current supplied to the motor 20. Calculate.

補償信号生成部34は、補償信号CMを生成する。補償信号生成部34は、収れん性推定部341、慣性推定部342、セルフアライニングトルク(SAT:Self Aligning Torque)推定部343を備える。収れん性推定部341は、モータ20の角速度に基づいて車両のヨーレートを推定し、ハンドル1が振れ回る動作を制動することで、車両のヨーの収れん性を改善する補償値を推定する。慣性推定部342は、モータ20の角加速度に基づいて、モータ20の慣性力を推定し、応答性を高めるためにモータ20の慣性力を補償する補償値を推定する。SAT推定部343は、操舵トルクTs、アシストトルク、モータ20の角速度及び角加速度に基づいてセルフアライニングトルクTSATを推定し、そのセルフアライニングトルクを反力としてアシストトルクを補償する補償値を推定する。補償信号生成部34は、収れん性推定部341、慣性推定部342、SAT推定部343に加え、他の補償値を推定する推定部を備えてもよい。補償信号CMは、加算部344において慣性推定部342の補償値と、SAT推定部343の補償値とが加算され、この加算値と収れん性推定部341の補償値とが加算部345において加算された加算値である。なお、本開示において、SAT推定部343によって推定されるセルフアライニングトルクTSATは、後述する目標操舵トルク生成部200にも出力される。Compensation signal generation section 34 generates compensation signal CM. The compensation signal generation section 34 includes a convergence estimation section 341 , an inertia estimation section 342 , and a self-aligning torque (SAT) estimation section 343 . The convergence estimation unit 341 estimates the yaw rate of the vehicle based on the angular velocity of the motor 20, and estimates a compensation value that improves the yaw convergence of the vehicle by braking the swinging motion of the steering wheel 1. The inertia estimation unit 342 estimates the inertia force of the motor 20 based on the angular acceleration of the motor 20, and estimates a compensation value for compensating the inertia force of the motor 20 in order to improve responsiveness. The SAT estimation unit 343 estimates the self-aligning torque TSAT based on the steering torque Ts, the assist torque, and the angular velocity and angular acceleration of the motor 20, and calculates a compensation value for compensating the assist torque using the self-aligning torque as a reaction force. presume. In addition to the convergence estimation section 341, the inertia estimation section 342, and the SAT estimation section 343, the compensation signal generation section 34 may include an estimation section that estimates other compensation values. The compensation signal CM is obtained by adding the compensation value of the inertia estimation section 342 and the compensation value of the SAT estimation section 343 in the addition section 344, and adding this added value and the compensation value of the convergence estimation section 341 in the addition section 345. This is the added value. Note that in the present disclosure, the self-aligning torque T SAT estimated by the SAT estimation unit 343 is also output to the target steering torque generation unit 200 described later.

加算部32Aにおいて、補償信号生成部34からの補償信号CMが電流指令値Iref1に加算されており、補償信号CMの加算によって、電流指令値Iref1に操舵システム系の特性補償がされ、収れん性や慣性特性等を改善するようになっている。そして、電流指令値Iref1は加算部32Aを経て、特性補償された電流指令値Iref2となり、電流指令値Iref2が電流制限部33に入力されている。電流制限部33において、電流指令値Iref2の最大電流が制限され、電流指令値Irefmが生成される。電流指令値Irefmが減算部32Bに入力され、モータ20側からフィードバックされている電流検出値Imとの偏差I(Irefm-Im)が減算部32Bで演算される。偏差Iが操舵動作の特性改善のためのPI制御部35に入力される。そうすると、PI制御部35で特性改善された電圧制御指令値VrefがPWM制御部36に入力され、さらにモータ駆動部としてのインバータ回路37を介してモータ20がPWM駆動される。モータ20の電流検出値Imは、電流検出器38で検出され、減算部32Bにフィードバックされる。また、インバータ回路37は、駆動素子として電界効果トランジスタ(Field Effect Transistor:(以下、FETという。))が用いられ、FETのブリッジ回路で構成されている。 In the adder 32A, the compensation signal CM from the compensation signal generator 34 is added to the current command value Iref1, and by adding the compensation signal CM, the characteristics of the steering system are compensated for the current command value Iref1, and the convergence and It is designed to improve inertial characteristics, etc. Then, the current command value Iref1 passes through the adding section 32A to become the characteristic-compensated current command value Iref2, and the current command value Iref2 is input to the current limiting section 33. In the current limiter 33, the maximum current of the current command value Iref2 is limited, and a current command value Irefm is generated. The current command value Irefm is input to the subtraction unit 32B, and the deviation I (Irefm−Im) from the current detection value Im fed back from the motor 20 side is calculated by the subtraction unit 32B. The deviation I is input to the PI control unit 35 for improving the characteristics of the steering operation. Then, the voltage control command value Vref whose characteristics have been improved by the PI control section 35 is input to the PWM control section 36, and the motor 20 is further PWM-driven via the inverter circuit 37 as a motor drive section. The detected current value Im of the motor 20 is detected by the current detector 38 and fed back to the subtraction unit 32B. Further, the inverter circuit 37 uses a field effect transistor (hereinafter referred to as FET) as a driving element, and is configured as a bridge circuit of the FET.

従来の電動パワーステアリング装置でのアシスト制御では、運転者の手入力にて加えられた操舵トルクをトーションバーの捩れトルクとしてトルクセンサで検出し、主にそのトルクに応じたアシスト電流としてモータ電流を制御している。しかしながら、この方法で制御を行なう場合、路面の状態(例えば傾斜)の違いにより、操舵角によって異なる操舵トルクとなってしまうことがある。モータ出力特性の経年使用によるバラツキによっても、操舵トルクに影響を与えることがある。 In assist control in conventional electric power steering devices, a torque sensor detects the steering torque manually input by the driver as the torsion torque of the torsion bar, and the motor current is mainly used as an assist current corresponding to that torque. It's in control. However, when controlling with this method, the steering torque may vary depending on the steering angle due to differences in road surface conditions (for example, slope). Variations in motor output characteristics due to aging may also affect the steering torque.

図4は、舵角センサの設置例を示す構造図である。 FIG. 4 is a structural diagram showing an example of installing a steering angle sensor.

コラム軸2には、トーションバー2Aが備えられている。操向車輪8L,8Rには、路面反力Rr及び路面情報(路面の摩擦抵抗μ)が作用する。トーションバー2Aを挟み、コラム軸2のハンドル側には、上側角度センサが設けられている。トーションバー2Aを挟み、コラム軸2の操向車輪側には、下側角度センサが設けられている。上側角度センサは、ハンドル角θを検出し、下側角度センサは、コラム角θを検出する。操舵角θhは、コラム軸2の上部に設けられた舵角センサで検出される。トーションバーの捩れ角Δθは、ハンドル角θ及びコラム角θの偏差から、下記(1)式で表される。また、トーションバートルクTtは、(1)式で表されるトーションバーの捩れ角Δθ用いて、下記(2)式で表される。なお、Ktは、トーションバー2Aのバネ定数である。The column shaft 2 is equipped with a torsion bar 2A. Road surface reaction force Rr and road surface information (road surface frictional resistance μ) act on the steering wheels 8L and 8R. An upper angle sensor is provided on the handle side of the column shaft 2 across the torsion bar 2A. A lower angle sensor is provided on the steering wheel side of the column shaft 2 across the torsion bar 2A. The upper angle sensor detects the steering wheel angle θ 1 and the lower angle sensor detects the column angle θ 2 . The steering angle θh is detected by a steering angle sensor provided at the top of the column shaft 2. The torsion angle Δθ of the torsion bar is expressed by the following equation (1) from the deviation of the handle angle θ 1 and the column angle θ 2 . Further, the torsion bar torque Tt is expressed by the following equation (2) using the torsion angle Δθ of the torsion bar expressed by the equation (1). Note that Kt is a spring constant of the torsion bar 2A.

Δθ=θ-θ・・・(1)Δθ=θ 2 −θ 1 ...(1)

Tt=-Kt×Δθ・・・(2) Tt=-Kt×Δθ...(2)

トーションバートルクTtは、トルクセンサを用いて検出することも可能である。本実施形態では、トーションバートルクTtを操舵トルクTsとしても扱うこととする。 Torsion bar torque Tt can also be detected using a torque sensor. In this embodiment, the torsion bar torque Tt is also treated as the steering torque Ts.

図5は、実施形態1に係るコントロールユニットの内部ブロック構成の一例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing an example of an internal block configuration of the control unit according to the first embodiment.

コントロールユニット30は、内部ブロック構成として、目標操舵トルク生成部200、捩れ角制御部300、操舵方向判定部400、及び変換部500を備えている。 The control unit 30 includes a target steering torque generation section 200, a torsion angle control section 300, a steering direction determination section 400, and a conversion section 500 as internal block configurations.

本実施形態において、運転者のハンドル操舵は、EPS操舵系/車両系100のモータ20でアシスト制御される。EPS操舵系/車両系100は、モータ20の他に、角度センサ、角速度演算部等を含む。 In this embodiment, the driver's steering is assisted and controlled by the motor 20 of the EPS steering system/vehicle system 100. The EPS steering system/vehicle system 100 includes, in addition to the motor 20, an angle sensor, an angular velocity calculation section, and the like.

目標操舵トルク生成部200は、本開示において車両の操舵系をアシスト制御する際の操舵トルクの目標値である目標操舵トルクTrefを生成する。変換部500は、目標操舵トルクTrefを目標捩れ角Δθrefに変換する。捩れ角制御部300は、モータ20に供給する電流の制御目標値であるモータ電流指令値Irefを生成する。 Target steering torque generation unit 200 generates target steering torque Tref, which is a target value of steering torque when assist-controlling the steering system of a vehicle in the present disclosure. The converter 500 converts the target steering torque Tref into a target twist angle Δθref. The torsion angle control unit 300 generates a motor current command value Iref, which is a control target value for the current supplied to the motor 20.

捩れ角制御部300は、捩れ角Δθが目標捩れ角Δθrefとなるようなモータ電流指令値Irefを演算する。モータ20は、モータ電流指令値Irefにより駆動される。 The torsion angle control unit 300 calculates a motor current command value Iref such that the torsion angle Δθ becomes the target torsion angle Δθref. Motor 20 is driven by motor current command value Iref.

操舵方向判定部400は、EPS操舵系/車両系100から出力されるモータ角速度ωmに基づき、操舵方向が右切りか左切りかを判定し、判定結果を操舵状態信号STsとして出力する。図6は、操舵方向の説明図である。 The steering direction determination unit 400 determines whether the steering direction is right or left based on the motor angular velocity ωm output from the EPS steering system/vehicle system 100, and outputs the determination result as a steering state signal STs. FIG. 6 is an explanatory diagram of the steering direction.

操舵方向が右切りか左切りかを示す操舵状態は、例えば図6に示すような操舵角θh及びモータ角速度ωmの関係で求めることができる。すなわち、モータ角速度ωmが正の値の場合は「右切り」と判定し、負の値の場合は「左切り」と判定する。なお、モータ角速度ωmの代わりに、操舵角θh、ハンドル角θ又はコラム角θに対して速度演算を行って算出される角速度を用いても良い。The steering state indicating whether the steering direction is right or left can be determined, for example, from the relationship between the steering angle θh and the motor angular velocity ωm as shown in FIG. That is, when the motor angular velocity ωm is a positive value, it is determined that the motor is turning to the right, and when the motor angular velocity ωm is a negative value, it is determined that the motor is turning to the left. Note that instead of the motor angular velocity ωm, an angular velocity calculated by performing velocity calculation on the steering angle θh, the steering wheel angle θ 1 or the column angle θ 2 may be used.

変換部500は、上記(2)式の関係を用いて、目標操舵トルク生成部200で生成された目標操舵トルクTrefを目標捩れ角Δθrefに変換する。 The conversion unit 500 converts the target steering torque Tref generated by the target steering torque generation unit 200 into a target torsion angle Δθref using the relationship in equation (2) above.

次に、実施形態1のコントロールユニットにおける基本的な動作例について説明する。図7は、実施形態1に係るコントロールユニットの動作例を示すフローチャートである。 Next, a basic operation example of the control unit of the first embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart showing an example of the operation of the control unit according to the first embodiment.

操舵方向判定部400は、EPS操舵系/車両系100から出力されるモータ角速度ωmの符号に基づき、操舵方向が右切りか左切りかを判定し、判定結果を操舵状態信号STsとして、目標操舵トルク生成部200に出力する(ステップS10)。 The steering direction determining unit 400 determines whether the steering direction is right or left based on the sign of the motor angular velocity ωm output from the EPS steering system/vehicle system 100, and uses the determination result as a steering state signal STs to determine the target steering. It outputs to the torque generation section 200 (step S10).

目標操舵トルク生成部200は、車速Vs、車速判定信号Vfail、操舵状態信号STs、操舵角θh、及び実ヨーレートγreに基づき、目標操舵トルクTrefを生成する(ステップS20)。 The target steering torque generation unit 200 generates a target steering torque Tref based on the vehicle speed Vs, the vehicle speed determination signal Vfail, the steering state signal STs, the steering angle θh, and the actual yaw rate γre (step S20).

変換部500は、目標操舵トルク生成部200で生成された目標操舵トルクTrefを目標捩れ角Δθrefに変換する(ステップS20)。目標捩れ角Δθrefは、捩れ角制御部300に出力される。 The converter 500 converts the target steering torque Tref generated by the target steering torque generator 200 into a target twist angle Δθref (step S20). The target twist angle Δθref is output to the twist angle control section 300.

捩れ角制御部300は、目標捩れ角Δθref、操舵角θh、捩れ角Δθ、及びモータ角速度ωmに基づき、モータ電流指令値Irefを演算する(ステップS30)。 The torsion angle control unit 300 calculates the motor current command value Iref based on the target torsion angle Δθref, the steering angle θh, the torsion angle Δθ, and the motor angular velocity ωm (step S30).

そして、捩れ角制御部300から出力されたモータ電流指令値Irefに基づいて電流制御が実施され、モータ20が駆動される(ステップS40)。 Then, current control is performed based on the motor current command value Iref output from the twist angle control section 300, and the motor 20 is driven (step S40).

図8は、実施形態1の目標操舵トルク生成部の一構成例を示すブロック図である。図8に示すように、目標操舵トルク生成部200は、基本マップ部210、乗算部211、符号抽出部213、微分部220、ダンパゲインマップ部230、ヒステリシス補正部240、SAT情報補正部250、乗算部260、加算部261,262,263、及び低μ路トルク補正値演算部280を備える。図9は、基本マップ部が保持する基本マップの特性例を示す図である。図10は、ダンパゲインマップ部が保持するダンパゲインマップの特性例を示す図である。 FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of the target steering torque generation section of the first embodiment. As shown in FIG. 8, the target steering torque generation section 200 includes a basic map section 210, a multiplication section 211, a sign extraction section 213, a differentiation section 220, a damper gain map section 230, a hysteresis correction section 240, a SAT information correction section 250, It includes a multiplication section 260, addition sections 261, 262, 263, and a low μ road torque correction value calculation section 280. FIG. 9 is a diagram showing an example of the characteristics of the basic map held by the basic map section. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the characteristics of a damper gain map held by the damper gain map section.

基本マップ部210には、操舵角θh及び車速Vsが入力される。基本マップ部210は、図9に示す基本マップを用いて、車速Vsをパラメータとするトルク信号Tref_a0を出力する。すなわち、基本マップ部210は、車速Vsに応じたトルク信号Tref_a0を出力する。 The basic map section 210 receives the steering angle θh and the vehicle speed Vs. The basic map unit 210 uses the basic map shown in FIG. 9 to output a torque signal Tref_a0 using the vehicle speed Vs as a parameter. That is, the basic map section 210 outputs the torque signal Tref_a0 according to the vehicle speed Vs.

図9に示すように、トルク信号Tref_a0は、操舵角θhの大きさ(絶対値)|θh|の増加に伴い増加する特性を有する。また、トルク信号Tref_aは、車速Vsの増加に伴い増加する特性を有する。なお、図9では操舵角θhの大きさ|θh|に応じたマップを構成しているが、正負の操舵角θhに応じたマップを構成しても良い。この場合、トルク信号Tref_a0の値は、正負の値を取り得る。このため、トルク信号Tref_a0に対する補正値を演算する低μ路トルク補正値演算部の構成についても適宜変更する必要がある。以下の説明では、図9に示す操舵角θhの大きさ|θh|に応じた正の値であるトルク信号Tref_a0を出力する態様について説明する。 As shown in FIG. 9, the torque signal Tref_a0 has a characteristic that increases as the magnitude (absolute value) |θh| of the steering angle θh increases. Furthermore, the torque signal Tref_a has a characteristic of increasing as the vehicle speed Vs increases. In addition, in FIG. 9, a map is constructed according to the magnitude |θh| of the steering angle θh, but a map according to the positive and negative steering angles θh may be constructed. In this case, the value of the torque signal Tref_a0 can take positive or negative values. Therefore, it is necessary to appropriately change the configuration of the low μ road torque correction value calculating section that calculates the correction value for the torque signal Tref_a0. In the following description, a mode will be described in which the torque signal Tref_a0, which is a positive value corresponding to the magnitude |θh| of the steering angle θh shown in FIG. 9, is output.

符号抽出部213は、操舵角θhの符号を抽出する。具体的には、例えば、操舵角θhの値を、操舵角θhの絶対値で除算する。これにより、符号抽出部213は、操舵角θhの符号が「+」の場合には「1」を出力し、操舵角θhの符号が「-」の場合には「-1」を出力する。 The code extraction unit 213 extracts the code of the steering angle θh. Specifically, for example, the value of the steering angle θh is divided by the absolute value of the steering angle θh. Thereby, the sign extraction unit 213 outputs "1" when the sign of the steering angle θh is "+", and outputs "-1" when the sign of the steering angle θh is "-".

微分部220には、操舵角θhが入力される。微分部220は、操舵角θhを微分して、角速度情報である舵角速度ωhを算出する。微分部220は、算出した舵角速度ωhを乗算部260に出力する。 The steering angle θh is input to the differentiator 220. The differentiator 220 differentiates the steering angle θh to calculate the steering angular velocity ωh, which is angular velocity information. The differentiator 220 outputs the calculated steering angular velocity ωh to the multiplier 260.

ダンパゲインマップ部230には、車速Vsが入力される。ダンパゲインマップ部230は、図10に示す車速感応型のダンパゲインマップを用いて、車速Vsに応じたダンパゲインDを出力する。The vehicle speed Vs is input to the damper gain map section 230. The damper gain map section 230 uses a vehicle speed sensitive damper gain map shown in FIG. 10 to output a damper gain DG according to the vehicle speed Vs.

図10に示すように、ダンパゲインDは、車速Vsが高くなるに従い徐々に大きくなる特性を有する。ダンパゲインDは、操舵角θhに応じて可変する態様としても良い。As shown in FIG. 10, the damper gain DG has a characteristic of gradually increasing as the vehicle speed Vs increases. The damper gain DG may be varied in accordance with the steering angle θh.

乗算部260は、微分部220から出力される舵角速度ωhに対して、ダンパゲインマップ部230から出力されるダンパゲインDを乗算し、トルク信号Tref_bとして加算部262に出力する。The multiplier 260 multiplies the steering angular velocity ωh output from the differentiator 220 by the damper gain DG output from the damper gain map section 230, and outputs the result to the adder 262 as a torque signal Tref_b.

操舵方向判定部400は、例えば図6に示すような判定を行う。ヒステリシス補正部240には、操舵角θh、車速Vs、及び、図6に示す判定結果である操舵状態信号STsが入力される。ヒステリシス補正部240は、操舵角θh及び操舵状態信号STsに基づき、下記(3)式及び(4)式を用いてトルク信号Tref_cを演算する。なお、下記(3)式及び(4)式において、xは操舵角θh、y=Tref_c及びy=Tref_cはトルク信号Tref_cとする。また、係数aは1よりも大きい値であり、係数cは0よりも大きい値である。係数Ahysは、ヒステリシス特性の出力幅を示し、係数cは、ヒステリシス特性の丸みを表す係数である。The steering direction determination unit 400 performs determination as shown in FIG. 6, for example. The steering angle θh, the vehicle speed Vs, and the steering state signal STs, which is the determination result shown in FIG. 6, are input to the hysteresis correction unit 240. The hysteresis correction unit 240 calculates the torque signal Tref_c using the following equations (3) and (4) based on the steering angle θh and the steering state signal STs. Note that in the following equations (3) and (4), x is the steering angle θh, y R =Tref_c and y L =Tref_c are the torque signal Tref_c. Further, the coefficient a has a value larger than 1, and the coefficient c has a value larger than 0. The coefficient Ahys indicates the output width of the hysteresis characteristic, and the coefficient c is a coefficient indicating the roundness of the hysteresis characteristic.

=Ahys{1-a-c(x-b)}・・・(3)y R =Ahys{1-a -c(x-b) }...(3)

=-Ahys{1-ac(x-b’)}・・・(4)y L =-Ahys{1-a c(x-b') }...(4)

右切り操舵の際には、上記(3)式を用いて、トルク信号Tref_c(y)を算出する。左切り操舵の際には、上記(4)式を用いて、トルク信号Tref_c(y)を算出する。なお、右切り操舵から左切り操舵へ切り替える際、又は、左切り操舵から右切り操舵へ切り替える際には、操舵角θh及びトルク信号Tref_cの前回値であるの最終座標(x,y)の値に基づき、操舵切り替え後の上記(3)式及び(4)式に対し、下記(5)式又は(6)式に示す係数b又はb’を代入する。これにより、操舵切り替え前後の連続性が保たれる。When steering to the right, the torque signal Tref_c(y R ) is calculated using the above equation (3). At the time of left-turn steering, the torque signal Tref_c(y L ) is calculated using the above equation (4). Note that when switching from right-turn steering to left-turn steering or from left-turn steering to right-turn steering, the final coordinates (x 1 , y 1 ) of the previous values of the steering angle θh and the torque signal Tref_c are Based on the value of , the coefficient b or b' shown in the following equation (5) or (6) is substituted into the above equations (3) and (4) after the steering switching. This maintains continuity before and after steering switching.

b=x+(1/c)log{1-(y/Ahys)}・・・(5)b=x 1 + (1/c)log a {1-(y 1 /Ahys)}...(5)

b’=x-(1/c)log{1-(y/Ahys)}・・・(6)b'=x 1 -(1/c)log a {1-(y 1 /Ahys)}...(6)

上記(5)式及び(6)式は、上記(3)式及び(4)式において、xにxを代入し、y及びyにyを代入することにより導出することができる。The above equations (5) and (6) can be derived by substituting x 1 for x and y 1 for y R and y L in the above equations (3) and (4). .

係数aとして、例えば、ネイピア数eを用いた場合、上記(3)式、(4)式、(5)式、(6)式は、それぞれ下記(7)式、(8)式、(9)式、(10)式で表せる。 For example, when Napier's number e is used as the coefficient a, the above equations (3), (4), (5), and (6) become the following equations (7), (8), and (9), respectively. ) and (10).

=Ahys[1-exp{-c(x-b)}]・・・(7)y R =Ahys[1-exp{-c(x-b)}]...(7)

=-Ahys[{1-exp{c(x-b’)}]・・・(8)y L =-Ahys[{1-exp{c(x-b')}]...(8)

b=x+(1/c)log{1-(y/Ahys)}・・・(9)b=x 1 + (1/c)log e {1-(y 1 /Ahys)}...(9)

b’=x-(1/c)log{1-(y/Ahys)}・・・(10)b'=x 1 -(1/c)log e {1-(y 1 /Ahys)}...(10)

図11は、ヒステリシス補正部の特性例を示す図である。図11に示す例では、上記(9)式及び(10)式において、Ahys=1[Nm]、c=0.3と設定し、0[deg]から開始し、+50[deg]、-50[deg]の操舵をした場合の、ヒステリシス補正されたトルク信号Tref_cの特性例を示している。図11に示すように、ヒステリシス補正部240から出力されるトルク信号Tref_cは、0の原点→L1(細線)→L2(破線)→L3(太線)のようなヒステリシス特性を有している。 FIG. 11 is a diagram showing an example of the characteristics of the hysteresis correction section. In the example shown in FIG. 11, in the above equations (9) and (10), Ahys = 1 [Nm], c = 0.3, starting from 0 [deg], +50 [deg], -50 An example of the characteristics of the hysteresis-corrected torque signal Tref_c when the steering is performed at [deg] is shown. As shown in FIG. 11, the torque signal Tref_c output from the hysteresis correction unit 240 has a hysteresis characteristic as follows: 0 origin → L1 (thin line) → L2 (broken line) → L3 (thick line).

なお、ヒステリシス特性の出力幅を表す係数であるAhys及び丸みを表す係数であるcを、車速Vs及び操舵角θhの一方又は双方に応じて可変としても良い。 Note that Ahys, which is a coefficient representing the output width of the hysteresis characteristic, and c, which is a coefficient representing roundness, may be made variable depending on one or both of the vehicle speed Vs and the steering angle θh.

また、舵角速度ωhは、操舵角θhに対する微分演算により求めているが、高域のノイズの影響を低減するために適度にローパスフィルタ(LPF)処理を実施している。また、ハイパスフィルタ(HPF)とゲインにより、微分演算とLPFの処理を実施しても良い。更に、舵角速度ωhは、操舵角θhではなく、上側角度センサが検出するハンドル角θ1又は下側角度センサが検出するコラム角θ2に対して微分演算とLPFの処理を行って算出しても良い。舵角速度ωhの代わりにモータ角速度ωmを角速度情報として使用しても良く、この場合、微分部220は不要となる。 Further, the steering angular velocity ωh is obtained by differential calculation with respect to the steering angle θh, and low-pass filter (LPF) processing is appropriately performed to reduce the influence of high-frequency noise. Further, differential calculation and LPF processing may be performed using a high pass filter (HPF) and gain. Furthermore, the steering angular velocity ωh may be calculated by performing differential calculation and LPF processing on the steering wheel angle θ1 detected by the upper angle sensor or the column angle θ2 detected by the lower angle sensor instead of the steering angle θh. . The motor angular velocity ωm may be used as the angular velocity information instead of the steering angular velocity ωh, and in this case, the differentiator 220 is not required.

図12は、実施形態1の低μ路トルク補正値演算部の一構成例を示すブロック図である。 FIG. 12 is a block diagram showing an example of the configuration of the low μ road torque correction value calculating section of the first embodiment.

図12に示すように、低μ路トルク補正値演算部280には、基本マップ部210(図8参照)から出力されるトルク信号Tref_a0、及びSAT推定部343(図3参照)から出力されるセルフアライニングトルクTSATが入力される。As shown in FIG. 12, the low μ road torque correction value calculation unit 280 receives the torque signal Tref_a0 output from the basic map unit 210 (see FIG. 8) and the torque signal Tref_a0 output from the SAT estimation unit 343 (see FIG. 3). Self-aligning torque TSAT is input.

図13は、低μ路における実セルフアライニングトルクの変化を示す図である。 FIG. 13 is a diagram showing changes in actual self-aligning torque on a low μ road.

タイヤの実セルフアライニングトルク(SAT値とも称する)は、操舵角θhの大きさ(絶対値)|θh|の上昇に応じて上昇する。このSAT値は、通常の走行状態において、基本マップ部210から出力されるトルク信号Tref_a0に略比例する。以下、トルク信号Tref_a0に対するSAT値の比例係数を「k」とする。また、本開示において、「通常の走行状態」とは、タイヤが路面にグリップした状態を示す。 The actual self-aligning torque (also referred to as SAT value) of the tire increases as the magnitude (absolute value) of the steering angle θh increases |θh|. This SAT value is approximately proportional to the torque signal Tref_a0 output from the basic map section 210 in normal driving conditions. Hereinafter, the proportional coefficient of the SAT value with respect to the torque signal Tref_a0 is assumed to be "k". In addition, in the present disclosure, a "normal driving state" refers to a state in which the tires grip the road surface.

一方、図13に示すように、SAT値は、例えばアイスバーンや水溜りにおけるハイドロプレーニング現象等によって路面の摩擦抵抗が著しく減少すると、タイヤがスリップしてSAT値が減少する。図13に示す例では、路面の摩擦抵抗μが1.0であるとき、操舵角θb以上の領域でSAT値が減少し、路面の摩擦抵抗μが0.1であるとき、操舵角θa以上の領域でSAT値が減少する例を示している。このように、路面の摩擦抵抗μが減少してタイヤがスリップした場合、基本マップ部210から出力されるトルク信号Tref_a0とSAT値に比例係数kを乗じた値とが乖離する。すなわち、タイヤのグリップが失われているにも拘らず、ハンドルの操舵力を通常の走行状態と同様に制御すると、タイヤのグリップ力が失われていることに運転者が気付かず、緊急回避操作が遅れる可能性がある。 On the other hand, as shown in FIG. 13, when the frictional resistance of the road surface is significantly reduced due to, for example, ice burns or hydroplaning in puddles, the tires slip and the SAT value decreases. In the example shown in FIG. 13, when the frictional resistance μ of the road surface is 1.0, the SAT value decreases in the region equal to or greater than the steering angle θb, and when the frictional resistance μ of the road surface is 0.1, the SAT value decreases in the region equal to or greater than the steering angle θa. An example is shown in which the SAT value decreases in the region. In this way, when the frictional resistance μ of the road surface decreases and the tire slips, the torque signal Tref_a0 output from the basic map unit 210 and the value obtained by multiplying the SAT value by the proportionality coefficient k diverge. In other words, if the steering force of the steering wheel is controlled in the same manner as in normal driving conditions even though the tires have lost grip, the driver will not notice that the tires have lost grip and will not be able to perform emergency avoidance maneuvers. may be delayed.

本実施形態では、タイヤのスリップによって発生する物理量に基づき、タイヤのグリップ力が失われたことを運転者にフィードバックすることにより、運転者が緊急回避操作を行えるようにする。以下、タイヤのスリップによって発生する物理量としてSAT推定部343(図3参照)によって推定されるセルフアライニングトルクTSATを用いることで、タイヤのグリップ力が失われたことを運転者にフィードバックすることを可能とする構成について説明する。In this embodiment, the driver is enabled to perform an emergency avoidance operation by providing feedback to the driver that the grip force of the tire has been lost based on the physical quantity generated by tire slip. Hereinafter, by using the self-aligning torque TSAT estimated by the SAT estimator 343 (see FIG. 3) as a physical quantity generated by tire slip, feedback to the driver that the tire grip force has been lost is provided. A configuration that enables this will be explained.

図12に示すように、実施形態1の低μ路トルク補正値演算部280は、比例係数乗算部281と、減算部282と、トルク調整係数値マップ部283と、絶対値演算部284と、を含む。 As shown in FIG. 12, the low μ road torque correction value calculation unit 280 of the first embodiment includes a proportional coefficient multiplication unit 281, a subtraction unit 282, a torque adjustment coefficient value mapping unit 283, an absolute value calculation unit 284, including.

絶対値演算部284には、セルフアライニングトルクTSATが入力される。絶対値演算部284は、入力されたセルフアライニングトルクTSATの絶対値|TSAT|を演算する。比例係数乗算部281は、入力されたセルフアライニングトルクの絶対値|TSAT|に対して、所定の比例係数kを乗じた値k(|TSAT|)を減算部282に出力する。比例係数kの値は、トルク信号Tref_a0と比例係数乗算部281の出力値k(|TSAT|)とが通常の走行状態で略一致するような値に設定される。The self-aligning torque T SAT is input to the absolute value calculation unit 284 . The absolute value calculation unit 284 calculates the absolute value |T SAT | of the input self-aligning torque T SAT . The proportional coefficient multiplier 281 outputs a value k (|T SAT |) obtained by multiplying the input absolute value of the self-aligning torque |T SAT | by a predetermined proportional coefficient k (|T SAT |) to the subtractor 282 . The value of the proportional coefficient k is set to a value such that the torque signal Tref_a0 and the output value k (|T SAT |) of the proportional coefficient multiplier 281 substantially match under normal running conditions.

減算部282は、トルク信号Tref_a0から比例係数乗算部281の出力値k(|TSAT|)を減算した値Tref_a0-k(|TSAT|)をトルク調整係数値マップ部283に出力する。The subtraction unit 282 outputs a value Tref_a0−k (|T SAT |) obtained by subtracting the output value k (|T SAT |) of the proportional coefficient multiplication unit 281 from the torque signal Tref_a0 to the torque adjustment coefficient value mapping unit 283.

トルク調整係数値マップ部283は、減算部282の出力値Tref_a0-k(|TSAT|)とトルク調整係数値Gとの関係を示すトルク調整係数値マップを保持している。図14は、実施形態1のトルク調整係数値マップ部が保持するトルク調整係数値マップの特性例を示す図である。The torque adjustment coefficient value map section 283 holds a torque adjustment coefficient value map showing the relationship between the output value Tref_a0-k (|T SAT |) of the subtraction section 282 and the torque adjustment coefficient value G. FIG. 14 is a diagram showing an example of the characteristics of the torque adjustment coefficient value map held by the torque adjustment coefficient value map section of the first embodiment.

本開示において、トルク調整係数値Gは、1以下の正の値を取り得る。図14に示すように、トルク調整係数値マップは、減算部282の出力値Tref_a0-k(|TSAT|)が0以上A未満の領域ではトルク調整係数値Gを「1.0」、減算部282の出力値Tref_a0-k(|TSAT|)がAよりも大きいB以上の領域ではトルク調整係数値Gを「0.1」とした例を示している。また、トルク調整係数値マップは、減算部282の出力値Tref_a0-k(|TSAT|)がA以上B未満の領域において、トルク調整係数値Gが「1.0」から「0.1」まで徐々に減少する特性を有している。In the present disclosure, the torque adjustment coefficient value G can take a positive value of 1 or less. As shown in FIG. 14, the torque adjustment coefficient value map subtracts the torque adjustment coefficient value G by "1.0" in the region where the output value Tref_a0-k (|T SAT |) of the subtraction unit 282 is 0 or more and less than A. An example is shown in which the torque adjustment coefficient value G is set to "0.1" in a region where the output value Tref_a0-k (|T SAT |) of the section 282 is greater than A and is greater than or equal to B. Further, in the torque adjustment coefficient value map, the torque adjustment coefficient value G ranges from "1.0" to "0.1" in a region where the output value Tref_a0-k (|T SAT |) of the subtraction unit 282 is greater than or equal to A and less than B. It has the characteristic of gradually decreasing until

なお、減算部282の出力値Tref_a0-k(|TSAT|)のA値及びB値は適宜設定される。また、減算部282の出力値Tref_a0-k(|TSAT|)のB値以上におけるトルク調整係数値Gの値は一例であって、この「0.1」に限定されない。これらの値は、運転者による操舵感に違和感を与えないような値であることが望ましい。また、トルク調整係数値マップは、図14に示されるような直線的な特性ではなく、曲線的な特性でも良い。Note that the A value and B value of the output value Tref_a0-k (|T SAT |) of the subtraction unit 282 are set as appropriate. Further, the value of the torque adjustment coefficient value G above the B value of the output value Tref_a0-k (|T SAT |) of the subtraction unit 282 is one example, and is not limited to this "0.1". These values are preferably values that do not give the driver a sense of discomfort when steering. Further, the torque adjustment coefficient value map may have a curved characteristic instead of a linear characteristic as shown in FIG.

トルク調整係数値マップ部283は、図14に示すトルク調整係数値マップを用いて、減算部282の出力値Tref_a0-k(|TSAT|)に応じたトルク調整係数値Gを導出して出力する。なお、減算部282の出力値Tref_a0-k(|TSAT|)とトルク調整係数値Gとの関係を示す数式を用いて、トルク調整係数値Gを算出する態様であっても良い。The torque adjustment coefficient value map section 283 uses the torque adjustment coefficient value map shown in FIG. 14 to derive and output the torque adjustment coefficient value G according to the output value Tref_a0-k (|T SAT |) of the subtraction section 282. do. Note that the torque adjustment coefficient value G may be calculated using a mathematical formula that indicates the relationship between the output value Tref_a0-k (|T SAT |) of the subtraction unit 282 and the torque adjustment coefficient value G.

図8に戻り、乗算部211は、基本マップ部210から出力されるトルク信号Tref_a0に対して、符号抽出部213から出力される操舵角θhの符号と、低μ路トルク補正値演算部280から出力されるトルク調整係数値Gを乗算し、トルク信号Tref_aとして加算部261に出力する。これにより、正負の操舵角θhに応じたトルク信号Tref_aが得られる。 Returning to FIG. 8, the multiplication unit 211 calculates the sign of the steering angle θh output from the sign extraction unit 213 and the low μ road torque correction value calculation unit 280 for the torque signal Tref_a0 output from the basic map unit 210. It is multiplied by the output torque adjustment coefficient value G and outputted to the addition section 261 as a torque signal Tref_a. As a result, a torque signal Tref_a corresponding to the positive and negative steering angles θh is obtained.

図15は、低μ路トルク補正値演算部から出力されるトルク調整係数値による作用例を示す図である。図15に示す例では、時刻tまでは通常の走行状態、すなわちタイヤが路面にグリップした状態であることを示し、時刻tを超えるとタイヤのグリップ力が徐々に失われていることを示している。 FIG. 15 is a diagram showing an example of the effect of the torque adjustment coefficient value output from the low μ road torque correction value calculating section. The example shown in FIG. 15 shows a normal driving condition, that is, a state in which the tires grip the road surface until time t, and after time t, it shows that the tire's grip power is gradually lost. There is.

図15において、時刻tまでは、図中の実線で示すように、トルク信号Tref_a0と比例係数乗算部281の出力値k(|TSAT|)とが略一致している(図中の実線)。このとき、減算部282の出力値Tref_a0-k(|TSAT|)はA以下であり、このときのトルク調整係数値Gは「1.0」となる(図14参照)。In FIG. 15, until time t, the torque signal Tref_a0 and the output value k (|T SAT |) of the proportional coefficient multiplier 281 substantially match, as shown by the solid line in the diagram (solid line in the diagram). . At this time, the output value Tref_a0-k (|T SAT |) of the subtraction unit 282 is less than or equal to A, and the torque adjustment coefficient value G at this time is "1.0" (see FIG. 14).

一方、図15において、時刻tを超えると、図中の実線で示すトルク信号Tref_a0と図中の一点鎖線で示す比例係数乗算部281の出力値k(|TSAT|)との差が徐々に大きくなる。このとき、減算部282の出力値Tref_a0-k(|TSAT|)がAから徐々に大きくなる。このときのトルク調整係数値Gは「1.0」から徐々に減少する(図14参照)。このため、図中の破線で示すように、トルク信号Tref_aが通常の走行状態(図中の実線)よりも小さくなる。これにより、通常の走行状態よりも操舵感が軽くなり、運転者は、タイヤのグリップ力が失われたことを認識することができ、適切な緊急回避操作を行うことができる。On the other hand, in FIG. 15, after time t, the difference between the torque signal Tref_a0 indicated by the solid line in the figure and the output value k (|T SAT |) of the proportional coefficient multiplier 281 indicated by the dashed line in the figure gradually increases. growing. At this time, the output value Tref_a0-k (|T SAT |) of the subtraction unit 282 gradually increases from A. The torque adjustment coefficient value G at this time gradually decreases from "1.0" (see FIG. 14). Therefore, as shown by the broken line in the figure, the torque signal Tref_a becomes smaller than in the normal running state (solid line in the figure). This makes the steering feel lighter than in normal driving conditions, allowing the driver to recognize that the tires have lost grip, and allowing him to perform appropriate emergency avoidance maneuvers.

以下、実施形態1の捩れ角制御部300(図5参照)について、図16を参照して説明する。 The torsion angle control section 300 (see FIG. 5) of the first embodiment will be described below with reference to FIG. 16.

図16は、実施形態1の捩れ角制御部の一構成例を示すブロック図である。捩れ角制御部300は、目標捩れ角Δθref、捩れ角Δθ、操舵角θh及びモータ角速度ωmに基づいてモータ電流指令値Irefを演算する。捩れ角制御部300は、捩れ角フィードバック(FB)補償部310、速度制御部330、安定化補償部340、出力制限部350、舵角外乱補償部360、減算部361、加算部363、及び減速比部370を備えている。 FIG. 16 is a block diagram showing an example of the configuration of the twist angle control section of the first embodiment. The torsion angle control unit 300 calculates a motor current command value Iref based on the target torsion angle Δθref, the torsion angle Δθ, the steering angle θh, and the motor angular velocity ωm. The torsion angle control section 300 includes a torsion angle feedback (FB) compensation section 310, a speed control section 330, a stabilization compensation section 340, an output restriction section 350, a steering angle disturbance compensation section 360, a subtraction section 361, an addition section 363, and a deceleration section. A ratio section 370 is provided.

変換部500から出力される目標捩れ角Δθrefは、減算部361に加算入力される。捩れ角Δθは、減算部361に減算入力される。操舵角θhは、舵角外乱補償部360に入力される。モータ角速度ωmは、安定化補償部340に入力される。 The target torsion angle Δθref output from the conversion section 500 is added and input to the subtraction section 361. The twist angle Δθ is subtracted and input to the subtractor 361. The steering angle θh is input to the steering angle disturbance compensator 360. The motor angular velocity ωm is input to the stabilization compensator 340.

捩れ角FB補償部310は、減算部361で算出される目標捩れ角Δθrefと捩れ角Δθの偏差Δθ0に対して補償値CFB(伝達関数)を乗算し、目標捩れ角Δθrefに捩れ角Δθが追従するような目標コラム角速度ωref1を出力する。目標コラム角速度ωref1は、加算部363に加算出力される。補償値CFBは、単純なゲインKppでも、PI制御の補償値など一般的に用いられている補償値でも良い。 The torsion angle FB compensation unit 310 multiplies the deviation Δθ0 between the target torsion angle Δθref and the torsion angle Δθ calculated by the subtraction unit 361 by a compensation value CFB (transfer function), so that the torsion angle Δθ follows the target torsion angle Δθref. A target column angular velocity ωref1 such that The target column angular velocity ωref1 is added and output to the adding section 363. The compensation value CFB may be a simple gain Kpp or a commonly used compensation value such as a compensation value for PI control.

舵角外乱補償部360は、操舵角θhに対して補償値Ch(伝達関数)を乗算し、目標コラム角速度ωref2を出力する。目標コラム角速度ωref2は、加算部363に加算出力される。 The steering angle disturbance compensator 360 multiplies the steering angle θh by a compensation value Ch (transfer function) and outputs a target column angular velocity ωref2. The target column angular velocity ωref2 is added and output to the adding section 363.

加算部363は、目標コラム角速度ωref1と目標コラム角速度ωref2とを加算し、目標コラム角速度ωrefとして速度制御部330に出力する。これにより、運転者から入力される操舵角θhの変化による、トーションバー捩れ角Δθへの影響を抑制し、急操舵に対する目標捩れ角Δθrefへの捩れ角Δθの追従性を向上することができる。 Adding section 363 adds target column angular velocity ωref1 and target column angular velocity ωref2, and outputs the result to speed control section 330 as target column angular velocity ωref. Thereby, it is possible to suppress the influence on the torsion bar torsion angle Δθ due to a change in the steering angle θh input by the driver, and improve the followability of the torsion angle Δθ to the target torsion angle Δθref in response to sudden steering.

運転者の操舵により操舵角θhが変化すると、操舵角θhの変化が外乱として捩れ角Δθに影響してしまい、目標捩れ角Δθrefに対してずれが発生する。特に、急な操舵に対しては、操舵角θhの変化による目標捩れ角Δθrefに対するずれが顕著に出てしまう。舵角外乱補償部360の基本的な目的は、この外乱としての操舵角θhの影響を低減させることである。 When the steering angle θh changes due to the driver's steering, the change in the steering angle θh affects the torsion angle Δθ as a disturbance, causing a deviation from the target torsion angle Δθref. In particular, in response to sudden steering, the deviation from the target torsion angle Δθref due to changes in the steering angle θh becomes noticeable. The basic purpose of the steering angle disturbance compensator 360 is to reduce the influence of the steering angle θh as this disturbance.

速度制御部330は、I-P制御(比例先行型PI制御)により、目標コラム角速度ωrefにコラム角速度ωcが追従するようなモータ電流指令値Isを算出する。コラム角速度ωcは、図16のように、モータ角速度ωmに減速機構である減速比部370の減速比1/Nを乗算した値としても良い。 The speed control unit 330 calculates a motor current command value Is such that the column angular velocity ωc follows the target column angular velocity ωref by IP control (proportional advance type PI control). The column angular velocity ωc may be a value obtained by multiplying the motor angular velocity ωm by the reduction ratio 1/N of the reduction ratio section 370, which is a reduction mechanism, as shown in FIG. 16.

減算部333は、目標コラム角速度ωrefとコラム角速度ωcとの差分(ωref-ωc)を算出する。積分部331は、目標コラム角速度ωrefとコラム角速度ωcとの差分(ωref-ωc)を積分し、積分結果を減算部334に加算入力する。 The subtraction unit 333 calculates the difference (ωref−ωc) between the target column angular velocity ωref and the column angular velocity ωc. Integrating section 331 integrates the difference (ωref - ωc) between target column angular velocity ωref and column angular velocity ωc, and adds and inputs the integration result to subtracting section 334 .

捩れ角速度ωtは、比例部332にも出力される。比例部332は、コラム角速度ωcに対してゲインKvpによる比例処理を行い、比例処理結果を減算部334に減算入力する。減算部334での減算結果は、モータ電流指令値Isとして出力される。なお、速度制御部330は、I-P制御ではなく、PI制御、P(比例)制御、PID(比例積分微分)制御、PI-D制御(微分先行型PID制御)、モデルマッチング制御、モデル規範制御等の一般的に用いられている制御方法でモータ電流指令値Isを算出しても良い。 The torsional angular velocity ωt is also output to the proportional section 332. The proportional section 332 performs proportional processing on the column angular velocity ωc using a gain Kvp, and subtracts and inputs the proportional processing result to the subtracting section 334 . The subtraction result in the subtraction unit 334 is output as a motor current command value Is. Note that the speed control unit 330 performs not IP control but PI control, P (proportional) control, PID (proportional-integral-derivative) control, PI-D control (differential-preceding PID control), model matching control, and model norm. The motor current command value Is may be calculated using a commonly used control method such as control.

出力制限部350は、モータ電流指令値Isに対する上限値及び下限値が予め設定されている。モータ電流指令値Isの上下限値を制限して、モータ電流指令値Irefを出力する。 The output limiter 350 has an upper limit value and a lower limit value set in advance for the motor current command value Is. The upper and lower limits of the motor current command value Is are limited, and the motor current command value Iref is output.

なお、本実施形態における捩れ角制御部300の構成は一例であり、図16に示す構成とは異なる態様であっても良い。例えば、捩れ角制御部300は、舵角外乱補償部360及び加算部363や、減速比部370を具備しない構成であっても良い。 Note that the configuration of the twist angle control section 300 in this embodiment is merely an example, and may have a configuration different from the configuration shown in FIG. 16. For example, the torsion angle control section 300 may have a configuration that does not include the steering angle disturbance compensation section 360, the addition section 363, or the reduction ratio section 370.

(変形例1)
図17は、実施形態1の変形例1の目標操舵トルク生成部の一構成例を示すブロック図である。図18は、実施形態1の変形例1の低μ路トルク補正値演算部の一構成例を示すブロック図である。なお、上述した実施形態1の構成と同じ構成部には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Modification 1)
FIG. 17 is a block diagram illustrating a configuration example of the target steering torque generation section of Modification 1 of Embodiment 1. FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration example of the low μ road torque correction value calculating section of Modification 1 of Embodiment 1. Note that the same components as those in the first embodiment described above are given the same reference numerals and redundant explanations will be omitted.

図17に示すように、目標操舵トルク生成部200aは、乗算部211に代えて、減算部212を備える。また、目標操舵トルク生成部200aは、乗算部214を備える。 As shown in FIG. 17, the target steering torque generation section 200a includes a subtraction section 212 instead of the multiplication section 211. Further, the target steering torque generation section 200a includes a multiplication section 214.

図17及び図18に示すように、低μ路トルク補正値演算部280aには、基本マップ部210から出力されるトルク信号Tref_a0、及びSAT推定部343(図3参照)から出力されるセルフアライニングトルクTSATに加え、車速Vsが入力される。As shown in FIGS. 17 and 18, the low μ road torque correction value calculation unit 280a receives the torque signal Tref_a0 output from the basic map unit 210 and the self-value output from the SAT estimation unit 343 (see FIG. 3). In addition to the lining torque TSAT , the vehicle speed Vs is input.

図18に示すように、実施形態1の変形例1の低μ路トルク補正値演算部280aは、比例係数乗算部281aと、減算部282aと、トルク調整減算値マップ部283aと、絶対値演算部284aと、を含む。 As shown in FIG. 18, the low μ road torque correction value calculation unit 280a of the first modification of the first embodiment includes a proportional coefficient multiplication unit 281a, a subtraction unit 282a, a torque adjustment subtraction value mapping unit 283a, and an absolute value calculation unit 280a. 284a.

絶対値演算部284aには、セルフアライニングトルクTSATが入力される。絶対値演算部284aは、入力されたセルフアライニングトルクTSATの絶対値|TSAT|を演算する。比例係数乗算部281aは、入力されたセルフアライニングトルクTSATの絶対値|TSAT|に対して、所定の比例係数kを乗じた値k(|TSAT|)を減算部282aに出力する。比例係数kの値は、トルク信号Tref_a0と比例係数乗算部281aの出力値k(|TSAT|)とが通常の走行状態で略一致するような値に設定される。The self-aligning torque TSAT is input to the absolute value calculation section 284a. The absolute value calculation unit 284a calculates the absolute value |T SAT | of the input self-aligning torque T SAT . The proportional coefficient multiplier 281a outputs a value k (|T SAT |) obtained by multiplying the absolute value |T SAT | of the input self-aligning torque T SAT by a predetermined proportional coefficient k (|T SAT |) to the subtractor 282a. . The value of the proportional coefficient k is set to a value such that the torque signal Tref_a0 and the output value k (|T SAT |) of the proportional coefficient multiplier 281a substantially match under normal running conditions.

減算部282aは、トルク信号Tref_a0から比例係数乗算部281aの出力値k(|TSAT|)を減算した値Tref_a0-k(|TSAT|)をトルク調整減算値マップ部283aに出力する。The subtraction unit 282a outputs a value Tref_a0-k (|T SAT |) obtained by subtracting the output value k (|T SAT |) of the proportional coefficient multiplication unit 281a from the torque signal Tref_a0 to the torque adjustment subtraction value mapping unit 283a.

トルク調整減算値マップ部283aは、減算部282aの出力値Tref_a0-k(|TSAT|)とトルク調整減算値Sと車速Vsとの関係を示すトルク調整減算値マップを保持している。図19は、実施形態1の変形例1のトルク調整減算値マップ部が保持するトルク調整減算値マップの特性例を示す図である。The torque adjustment subtraction value map section 283a holds a torque adjustment subtraction value map showing the relationship between the output value Tref_a0-k (|T SAT |) of the subtraction section 282a, the torque adjustment subtraction value S, and the vehicle speed Vs. FIG. 19 is a diagram illustrating a characteristic example of the torque adjustment subtraction value map held by the torque adjustment subtraction value map section of Modification 1 of Embodiment 1.

図19に示すように、トルク調整減算値マップは、減算部282aの出力値Tref_a0-k(|TSAT|)が0以上A未満の領域ではトルク調整減算値Sを「0」、減算部282の出力値Tref_a0-k(|TSAT|)がAよりも大きいB以上の領域では、トルク調整減算値Sを車速Vsに応じた一定値とした例を示している。また、トルク調整減算値マップは、減算部282aの出力値Tref_a0-k(|TSAT|)がA以上B未満の領域において、トルク調整減算値Sが「0」から徐々に上昇する特性を有している。As shown in FIG. 19, the torque adjustment subtraction value map sets the torque adjustment subtraction value S to "0" in a region where the output value Tref_a0-k (|T SAT |) of the subtraction unit 282a is 0 or more and less than A; In the region where the output value Tref_a0-k (|T SAT |) is greater than A and is greater than or equal to B, an example is shown in which the torque adjustment subtraction value S is set to a constant value according to the vehicle speed Vs. Furthermore, the torque adjustment subtraction value map has a characteristic in which the torque adjustment subtraction value S gradually increases from "0" in a region where the output value Tref_a0-k (|T SAT |) of the subtraction unit 282a is greater than or equal to A and less than B. are doing.

なお、減算部282aの出力値Tref_a0-k(|TSAT|)のA値及びB値は適宜設定される。また、減算部282aの出力値Tref_a0-k(|TSAT|)のA値以上におけるトルク調整減算値Sの値は、車速Vsに応じて変化するトルク信号Tref_a0の大きさを超えない値に設定される。これらの値は、運転者による操舵感に違和感を与えないような値であることが望ましい。また、トルク調整減算値マップは、図19に示されるような直線的な特性ではなく、曲線的な特性でも良い。Note that the A value and B value of the output value Tref_a0-k (|T SAT |) of the subtraction unit 282a are set as appropriate. Further, the value of the torque adjustment subtraction value S when the output value Tref_a0-k (|T SAT |) of the subtraction unit 282a is equal to or greater than the A value is set to a value that does not exceed the magnitude of the torque signal Tref_a0 that changes depending on the vehicle speed Vs. be done. These values are preferably values that do not give the driver a sense of discomfort when steering. Further, the torque adjustment subtraction value map may have a curved characteristic instead of a linear characteristic as shown in FIG.

トルク調整減算値マップ部283aは、図19に示すトルク調整減算値マップを用いて、減算部282aの出力値Tref_a0-k(|TSAT|)に応じたトルク調整減算値Sを導出して出力する。なお、減算部282aの出力値Tref_a0-k(|TSAT|)とトルク調整減算値Sと車速Vsとの関係を示す数式を用いて、トルク調整減算値Sを算出する態様であっても良い。The torque adjustment subtraction value map section 283a uses the torque adjustment subtraction value map shown in FIG. 19 to derive and output a torque adjustment subtraction value S according to the output value Tref_a0-k (|T SAT |) of the subtraction section 282a. do. Note that the torque adjustment subtraction value S may be calculated using a mathematical formula showing the relationship between the output value Tref_a0-k (|T SAT |) of the subtraction unit 282a, the torque adjustment subtraction value S, and the vehicle speed Vs. .

図17に戻り、減算部212は、基本マップ部210から出力されるトルク信号Tref_a0から、低μ路トルク補正値演算部280aから出力されるトルク調整減算値Sを減算する。乗算部214は、減算部212の出力値に対して符号抽出部213から出力される操舵角θhの符号を乗算し、トルク信号Tref_aとして加算部261に出力する。これにより、正負の操舵角θhに応じたトルク信号Tref_aが得られる。 Returning to FIG. 17, the subtraction unit 212 subtracts the torque adjustment subtraction value S output from the low μ road torque correction value calculation unit 280a from the torque signal Tref_a0 output from the basic map unit 210. The multiplication unit 214 multiplies the output value of the subtraction unit 212 by the sign of the steering angle θh output from the sign extraction unit 213, and outputs the result to the addition unit 261 as a torque signal Tref_a. As a result, a torque signal Tref_a corresponding to the positive and negative steering angles θh is obtained.

図17及び図18に示す実施形態1の変形例1の構成においても、上述した実施形態1に係る構成と同様に、タイヤのグリップ力が失われた状態において、トルク信号Tref_aを通常の走行状態(図15中の実線)よりも小さくすることができる(図15中の破線)。これにより、通常の走行状態よりも操舵感が軽くなり、運転者は、タイヤのグリップ力が失われたことを認識することができ、適切な緊急回避操作を行うことができる。 Also in the configuration of the first modification of the first embodiment shown in FIGS. 17 and 18, similarly to the configuration according to the first embodiment described above, in a state where the grip force of the tire is lost, the torque signal Tref_a is changed to the normal driving state. (solid line in FIG. 15) (broken line in FIG. 15). This makes the steering feel lighter than in normal driving conditions, allowing the driver to recognize that the tires have lost grip, and allowing him to perform appropriate emergency avoidance maneuvers.

(変形例2)
図20は、実施形態1の変形例2に係るコントロールユニットの内部ブロック構成の一例を示す図である。図21は、実施形態1の変形例2の目標操舵トルク生成部の一構成例を示すブロック図である。図22は、実施形態1の変形例2の低μ路トルク補正値演算部の一構成例を示すブロック図である。なお、上述した実施形態1の構成と同じ構成部には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Modification 2)
FIG. 20 is a diagram illustrating an example of an internal block configuration of a control unit according to Modification 2 of Embodiment 1. FIG. 21 is a block diagram illustrating a configuration example of a target steering torque generation section of a second modification of the first embodiment. FIG. 22 is a block diagram illustrating a configuration example of the low μ road torque correction value calculating section of the second modification of the first embodiment. Note that the same components as those in the first embodiment described above are given the same reference numerals and redundant explanations will be omitted.

実施形態1の変形例2の構成では、図20に示すように、目標操舵トルク生成部200bには、ヨーレートセンサ15(図1参照)によって検出される実ヨーレートγが入力される。実施形態1の変形例2では、タイヤのスリップによって発生する物理量として実ヨーレートγを用いることで、タイヤのグリップ力が失われたことを運転者にフィードバックすることを可能とする構成について説明する。 In the configuration of the second modification of the first embodiment, as shown in FIG. 20, the actual yaw rate γ detected by the yaw rate sensor 15 (see FIG. 1) is input to the target steering torque generation unit 200b. In a second modification of the first embodiment, a configuration will be described in which, by using the actual yaw rate γ as a physical quantity generated by tire slip, it is possible to provide feedback to the driver that the tire grip force has been lost.

図21及び図22に示すように、低μ路トルク補正値演算部280bには、基本マップ部210から出力されるトルク信号Tref_a0、及びSAT推定部343(図3参照)から出力されるセルフアライニングトルクTSATに代えて、実ヨーレートγが入力される。As shown in FIGS. 21 and 22, the low μ road torque correction value calculation unit 280b receives the torque signal Tref_a0 output from the basic map unit 210 and the self-value output from the SAT estimation unit 343 (see FIG. 3). Instead of the lining torque TSAT , the actual yaw rate γ is input.

図22に示すように、実施形態1の変形例2の低μ路トルク補正値演算部280bは、比例係数乗算部281bと、減算部282bと、トルク調整係数値マップ部283bと、絶対値演算部284bと、を含む。 As shown in FIG. 22, the low μ road torque correction value calculation unit 280b of the second modification of the first embodiment includes a proportional coefficient multiplication unit 281b, a subtraction unit 282b, a torque adjustment coefficient value mapping unit 283b, and an absolute value calculation unit 280b. 284b.

絶対値演算部284bには、実ヨーレートγが入力される。絶対値演算部284bは、入力された実ヨーレートγの絶対値|γ|を演算する。比例係数乗算部281bは、入力された実ヨーレートの絶対値|γ|に対して、所定の比例係数k’を乗じた値k’|γ|を減算部282bに出力する。比例係数k’の値は、トルク信号Tref_a0と比例係数乗算部281bの出力値k’|γ|とが通常の走行状態で略一致するような値に設定される。 The actual yaw rate γ is input to the absolute value calculation unit 284b. The absolute value calculation unit 284b calculates the absolute value |γ| of the input actual yaw rate γ. The proportional coefficient multiplier 281b multiplies the input absolute value |γ| of the actual yaw rate by a predetermined proportional coefficient k' and outputs a value k'|γ| to the subtracter 282b. The value of the proportional coefficient k' is set to a value such that the torque signal Tref_a0 and the output value k'|γ| of the proportional coefficient multiplier 281b substantially match under normal running conditions.

減算部282bは、トルク信号Tref_a0から比例係数乗算部281bの出力値k’|γ|を減算した値Tref_a0-k|γ|をトルク調整係数値マップ部283bに出力する。 The subtraction unit 282b outputs a value Tref_a0−k|γ| obtained by subtracting the output value k'|γ| of the proportional coefficient multiplication unit 281b from the torque signal Tref_a0 to the torque adjustment coefficient value mapping unit 283b.

トルク調整係数値マップ部283bは、減算部282bの出力値Tref_a0-k’|γ|とトルク調整係数値Gとの関係を示すトルク調整係数値マップを保持している。実施形態1の変形例2に係るトルク調整係数値マップの特性は、図14に示す実施形態1のトルク調整係数値マップ部283が保持するトルク調整係数値マップと同様であり、減算部282の出力値Tref_a0-k(|TSAT|)を減算部282bの出力値Tref_a0-k’|γ|に読み替えることで対応可能である。The torque adjustment coefficient value map section 283b holds a torque adjustment coefficient value map showing the relationship between the output value Tref_a0-k'|γ| of the subtraction section 282b and the torque adjustment coefficient value G. The characteristics of the torque adjustment coefficient value map according to the second modification of the first embodiment are similar to the torque adjustment coefficient value map held by the torque adjustment coefficient value map section 283 of the first embodiment shown in FIG. This can be handled by replacing the output value Tref_a0-k (|T SAT |) with the output value Tref_a0-k'|γ| of the subtraction unit 282b.

トルク調整係数値マップ部283bは、上述したトルク調整係数値マップを用いて、減算部282bの出力値Tref_a0-k’|γ|に応じたトルク調整係数値Gを導出して出力する。なお、減算部282bの出力値Tref_a0-k’|γ|とトルク調整係数値Gとの関係を示す数式を用いて、トルク調整係数値Gを算出する態様であっても良い。 The torque adjustment coefficient value map section 283b derives and outputs the torque adjustment coefficient value G according to the output value Tref_a0-k'|γ| of the subtraction section 282b using the torque adjustment coefficient value map described above. Note that the torque adjustment coefficient value G may be calculated using a mathematical formula that indicates the relationship between the output value Tref_a0-k'|γ| of the subtraction unit 282b and the torque adjustment coefficient value G.

図21に戻り、乗算部211は、基本マップ部210から出力されるトルク信号Tref_a0に対して、符号抽出部213から出力される操舵角θhの符号と、低μ路トルク補正値演算部280bから出力されるトルク調整係数値Gを乗算し、トルク信号Tref_aとして加算部261に出力する。これにより、正負の操舵角θhに応じたトルク信号Tref_aが得られる。 Returning to FIG. 21, the multiplication unit 211 uses the sign of the steering angle θh output from the sign extraction unit 213 and the low μ road torque correction value calculation unit 280b for the torque signal Tref_a0 output from the basic map unit 210. It is multiplied by the output torque adjustment coefficient value G and outputted to the addition section 261 as a torque signal Tref_a. As a result, a torque signal Tref_a corresponding to the positive and negative steering angles θh is obtained.

図20から図22に示す実施形態1の変形例2の構成においても、上述した実施形態1に係る構成と同様に、タイヤのグリップ力が失われた状態において、トルク信号Tref_aを通常の走行状態(図15中の実線)よりも小さくすることができる(図15中の破線)。これにより、通常の走行状態よりも操舵感が軽くなり、運転者は、タイヤのグリップ力が失われたことを認識することができ、適切な緊急回避操作を行うことができる。 In the configuration of the second modification of the first embodiment shown in FIGS. 20 to 22, similarly to the configuration according to the first embodiment described above, in a state where the grip force of the tire is lost, the torque signal Tref_a is changed to the normal driving state. (solid line in FIG. 15) (broken line in FIG. 15). This makes the steering feel lighter than in normal driving conditions, allowing the driver to recognize that the tires have lost grip, and allowing him to perform appropriate emergency avoidance maneuvers.

(変形例3)
図23は、実施形態1の変形例3の目標操舵トルク生成部の一構成例を示すブロック図である。図24は、実施形態1の変形例3の低μ路トルク補正値演算部の一構成例を示すブロック図である。なお、上述した実施形態1の変形例2の構成と同じ構成部には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Modification 3)
FIG. 23 is a block diagram illustrating a configuration example of the target steering torque generation section of the third modification of the first embodiment. FIG. 24 is a block diagram illustrating a configuration example of the low μ road torque correction value calculating section of the third modification of the first embodiment. Note that the same components as those in the second modification of the first embodiment described above are given the same reference numerals, and redundant explanations will be omitted.

図23に示すように、目標操舵トルク生成部200cは、乗算部211に代えて、減算部212を備える。 As shown in FIG. 23, the target steering torque generation section 200c includes a subtraction section 212 instead of the multiplication section 211.

図23及び図24に示すように、低μ路トルク補正値演算部280cには、基本マップ部210から出力されるトルク信号Tref_a0、及びヨーレートセンサ15(図1参照)によって検出される実ヨーレートγに加え、車速Vsが入力される。 As shown in FIGS. 23 and 24, the low μ road torque correction value calculation unit 280c receives the torque signal Tref_a0 output from the basic map unit 210 and the actual yaw rate γ detected by the yaw rate sensor 15 (see FIG. 1). In addition, vehicle speed Vs is input.

図24に示すように、実施形態1の変形例1の低μ路トルク補正値演算部280cは、比例係数乗算部281cと、減算部282cと、トルク調整減算値マップ部283cと、絶対値演算部284cと、を含む。 As shown in FIG. 24, the low μ road torque correction value calculation unit 280c of the first modification of the first embodiment includes a proportional coefficient multiplication unit 281c, a subtraction unit 282c, a torque adjustment subtraction value mapping unit 283c, and an absolute value calculation unit 280c. 284c.

絶対値演算部284cには、実ヨーレートγが入力される。絶対値演算部284cは、入力された実ヨーレートγの絶対値|γ|を演算する。比例係数乗算部281cは、入力された実ヨーレートの絶対値|γ|に対して、所定の比例係数k’を乗じた値k’|γ|を減算部282cに出力する。比例係数k’の値は、トルク信号Tref_a0と比例係数乗算部281cの出力値k’|γ|とが通常の走行状態で略一致するような値に設定される。 The actual yaw rate γ is input to the absolute value calculation unit 284c. The absolute value calculation unit 284c calculates the absolute value |γ| of the input actual yaw rate γ. The proportional coefficient multiplier 281c outputs a value k'|γ| obtained by multiplying the input absolute value |γ| of the actual yaw rate by a predetermined proportional coefficient k' to the subtracter 282c. The value of the proportional coefficient k' is set to a value such that the torque signal Tref_a0 and the output value k'|γ| of the proportional coefficient multiplier 281c substantially match under normal running conditions.

減算部282cは、トルク信号Tref_a0から比例係数乗算部281cの出力値k’γを減算した値Tref_a0-k’|γ|をトルク調整減算値マップ部283cに出力する。 The subtraction unit 282c outputs a value Tref_a0-k'|γ| obtained by subtracting the output value k'γ of the proportional coefficient multiplication unit 281c from the torque signal Tref_a0 to the torque adjustment subtraction value mapping unit 283c.

トルク調整減算値マップ部283cは、減算部282cの出力値Tref_a0-k’|γ|とトルク調整減算値Sと車速Vsとの関係を示すトルク調整減算値マップを保持している。実施形態1の変形例3に係るトルク調整減算値マップの特性は、図24に示す実施形態1の変形例1のトルク調整減算値マップ部283aが保持するトルク調整減算値マップと同様であり、減算部282aの出力値Tref_a0-k(|TSAT|)を減算部282cの出力値Tref_a0-k’|γ|に読み替えることで対応可能である。The torque adjustment subtraction value map section 283c holds a torque adjustment subtraction value map showing the relationship between the output value Tref_a0-k'|γ| of the subtraction section 282c, the torque adjustment subtraction value S, and the vehicle speed Vs. The characteristics of the torque adjustment subtraction value map according to the third modification of the first embodiment are similar to the torque adjustment subtraction value map held by the torque adjustment subtraction value map section 283a of the first modification of the first embodiment shown in FIG. This can be handled by replacing the output value Tref_a0-k (|T SAT |) of the subtraction unit 282a with the output value Tref_a0-k′|γ| of the subtraction unit 282c.

トルク調整減算値マップ部283cは、上述したトルク調整減算値マップを用いて、減算部282cの出力値Tref_a0-k’|γ|に応じたトルク調整減算値Sを導出して出力する。なお、減算部282cの出力値Tref_a0-k’|γ|とトルク調整減算値Sと車速Vsとの関係を示す数式を用いて、トルク調整減算値Sを算出する態様であっても良い。 The torque adjustment subtraction value map section 283c uses the above-described torque adjustment subtraction value map to derive and output a torque adjustment subtraction value S according to the output value Tref_a0-k'|γ| of the subtraction section 282c. Note that the torque adjustment subtraction value S may be calculated using a mathematical formula showing the relationship between the output value Tref_a0-k'|γ| of the subtraction unit 282c, the torque adjustment subtraction value S, and the vehicle speed Vs.

図23に戻り、減算部212は、基本マップ部210から出力されるトルク信号Tref_a0から、低μ路トルク補正値演算部280cから出力されるトルク調整減算値Sを減算する。乗算部214は、減算部212の出力値に対して符号抽出部213から出力される操舵角θhの符号を乗算し、トルク信号Tref_aとして加算部261に出力する。これにより、正負の操舵角θhに応じたトルク信号Tref_aが得られる。 Returning to FIG. 23, the subtraction unit 212 subtracts the torque adjustment subtraction value S output from the low μ road torque correction value calculation unit 280c from the torque signal Tref_a0 output from the basic map unit 210. The multiplication unit 214 multiplies the output value of the subtraction unit 212 by the sign of the steering angle θh output from the sign extraction unit 213, and outputs the result to the addition unit 261 as a torque signal Tref_a. As a result, a torque signal Tref_a corresponding to the positive and negative steering angles θh is obtained.

図23及び図24に示す実施形態1の変形例3の構成においても、上述した実施形態1に係る構成と同様に、タイヤのグリップ力が失われた状態において、トルク信号Tref_aを通常の走行状態(図15中の実線)よりも小さくすることができる(図15中の破線)。これにより、通常の走行状態よりも操舵感が軽くなり、運転者は、タイヤのグリップ力が失われたことを認識することができ、適切な緊急回避操作を行うことができる。 In the configuration of the third modification of the first embodiment shown in FIGS. 23 and 24, similarly to the configuration according to the first embodiment described above, the torque signal Tref_a is changed to the normal driving state when the grip force of the tire is lost. (solid line in FIG. 15) (broken line in FIG. 15). This makes the steering feel lighter than in normal driving conditions, allowing the driver to recognize that the tires have lost grip, and allowing him to perform appropriate emergency avoidance maneuvers.

なお、上述した実施形態1及びその変形例1から3では、タイヤのスリップによって発生する物理量として、SAT推定部343(図3参照)によって推定されるセルフアライニングトルクTSATや、ヨーレートセンサ15(図1参照)によって検出される実ヨーレートγを用いる構成を例示したが、例えば、タイヤのスリップによって発生する物理量として、横加速度センサ16(図1参照)によって検出される実横加速度を用いる構成としても、上述した実施形態1及びその変形例1から3と同様の効果を得ることができる。In Embodiment 1 and Modifications 1 to 3 described above, the self-aligning torque T SAT estimated by the SAT estimation unit 343 (see FIG. 3) and the yaw rate sensor 15 ( For example, a configuration using the actual yaw rate γ detected by the lateral acceleration sensor 16 (see FIG. 1) as a physical quantity generated by tire slip may also be used. Also, the same effects as those of the first embodiment and the first to third variations thereof described above can be obtained.

(実施形態2)
図25は、実施形態2に係るコントロールユニットの内部ブロック構成の一例を示す図である。なお、上述した実施形態1で説明した構成と同じ構成部には同一の符号を付して重複する説明は省略する。実施形態2に係るコントロールユニット(ECU)30aは、目標操舵トルク生成部201及び捩れ角制御部300aの構成が実施形態1とは異なる。
(Embodiment 2)
FIG. 25 is a diagram illustrating an example of an internal block configuration of a control unit according to the second embodiment. Note that the same components as those described in the first embodiment described above are given the same reference numerals and redundant explanations will be omitted. A control unit (ECU) 30a according to the second embodiment is different from the first embodiment in the configurations of a target steering torque generation section 201 and a torsion angle control section 300a.

目標操舵トルク生成部201には、操舵角θh、車速Vs、車速判定信号Vfailに加え、操舵トルクTs及びモータ角θmが入力される。 In addition to the steering angle θh, vehicle speed Vs, and vehicle speed determination signal Vfail, the steering torque Ts and motor angle θm are input to the target steering torque generation unit 201.

捩れ角制御部300aは、捩れ角Δθが目標捩れ角Δθrefとなるようなモータ電流指令値Imcを演算する。モータ20は、モータ電流指令値Imcにより駆動される。 The twist angle control unit 300a calculates a motor current command value Imc such that the twist angle Δθ becomes the target twist angle Δθref. Motor 20 is driven by motor current command value Imc.

図26は、実施形態2の目標操舵トルク生成部の一構成例を示すブロック図である。図26に示すように、実施形態2の目標操舵トルク生成部201は、実施形態1において説明した構成に加え、SAT情報補正部250及び加算部263を備える。 FIG. 26 is a block diagram illustrating a configuration example of the target steering torque generation section of the second embodiment. As shown in FIG. 26, the target steering torque generation section 201 of the second embodiment includes a SAT information correction section 250 and an addition section 263 in addition to the configuration described in the first embodiment.

SAT情報補正部250には、操舵角θh、車速Vs、操舵トルクTs、モータ角θm及びモータ電流指令値Imcが入力される。SAT情報補正部250は、操舵トルクTs、モータ角θm及びモータ電流指令値Imcに基づいてセルフアライニングトルク(SAT)を算出し、更にフィルタ処理、ゲイン乗算及び制限処理を施して、トルク信号(第1トルク信号)Tref_dを演算する。 The SAT information correction unit 250 receives the steering angle θh, vehicle speed Vs, steering torque Ts, motor angle θm, and motor current command value Imc. The SAT information correction unit 250 calculates self-aligning torque (SAT) based on the steering torque Ts, motor angle θm, and motor current command value Imc, and further performs filter processing, gain multiplication, and limiting processing to obtain a torque signal ( 1st torque signal) Tref_d is calculated.

図27は、SAT情報補正部の一構成例を示すブロック図である。SAT情報補正部250は、SAT算出部251、フィルタ部252、操舵トルク感応ゲイン部253、車速感応ゲイン部254、舵角感応ゲイン部255、及び制限部256を備える。 FIG. 27 is a block diagram showing an example of the configuration of the SAT information correction section. The SAT information correction section 250 includes a SAT calculation section 251 , a filter section 252 , a steering torque sensitive gain section 253 , a vehicle speed sensitive gain section 254 , a steering angle sensitive gain section 255 , and a restriction section 256 .

ここで、路面からステアリングまでの間に発生するトルクの様子について、図28を参照して説明する。図28は、路面からステアリングまでの間に発生するトルクの様子を示すイメージ図である。 Here, the state of torque generated between the road surface and the steering wheel will be explained with reference to FIG. 28. FIG. 28 is an image diagram showing the state of torque generated between the road surface and the steering wheel.

運転者がハンドルを操舵することによって操舵トルクTsが発生し、その操舵トルクTsに従ってモータ20がアシストトルク(モータトルク)Tmを発生する。その結果、車輪が転舵され、反力としてセルフアライニングトルクTSATが発生する。その際、コラム軸換算慣性(モータ20(のロータ)、減速機構等によりコラム軸に作用する慣性)J及び摩擦(静摩擦)Frによってハンドル操舵の抵抗となるトルクが生じる。更に、モータ20の回転速度により、ダンパ項(ダンパ係数D)として表現される物理的なトルク(粘性トルク)が発生する。これらの力の釣り合いから、下記(12)式に示す運動方程式が得られる。A steering torque Ts is generated by the driver steering the steering wheel, and the motor 20 generates an assist torque (motor torque) Tm in accordance with the steering torque Ts. As a result, the wheels are steered and a self-aligning torque TSAT is generated as a reaction force. At this time, a torque that acts as a resistance to steering the steering wheel is generated by the column shaft equivalent inertia (inertia acting on the column shaft by the motor 20 (rotor), deceleration mechanism, etc.) J and friction (static friction) Fr. Furthermore, the rotational speed of the motor 20 generates a physical torque (viscous torque) expressed as a damper term (damper coefficient DM ). From the balance of these forces, the equation of motion shown in equation (12) below is obtained.

J×α+Fr×sign(ω)+D×ω=Tm+Ts+TSAT・・・(12)J×α M +Fr×sign(ω M )+D M ×ω M =Tm+Ts+T SAT ...(12)

上記(12)式において、ωはコラム軸換算(コラム軸に対する値に変換)されたモータ角速度であり、αはコラム軸換算されたモータ角加速度である。そして、上記(12)式をTSATについて解くと、下記(13)式が得られる。In the above equation (12), ω M is the motor angular velocity converted to the column axis (converted to a value for the column axis), and α M is the motor angular acceleration converted to the column axis. Then, when the above equation (12) is solved for T SAT , the following equation (13) is obtained.

SAT=-Tm-Ts+J×α+Fr×sign(ω)+D×ω・・・(13)T SAT = -Tm - Ts + J × α M + Fr × sign (ω M ) + D M × ω M (13)

上記(13)式からわかるように、コラム軸換算慣性J、静摩擦Fr及びダンパ係数DMを定数として予め求めておくことで、モータ角速度ω、モータ角加速度α、アシストトルクTm及び操舵トルクTsよりセルフアライニングトルクTSATを算出することができる。なお、コラム軸換算慣性Jは、簡易的にモータ慣性と減速比の関係式を用いてコラム軸に換算した値でも良い。As can be seen from the above equation (13), by predetermining the column shaft converted inertia J, static friction Fr, and damper coefficient DM as constants, the motor angular velocity ω M , motor angular acceleration α M , assist torque Tm, and steering torque Ts Thus, the self-aligning torque TSAT can be calculated. Note that the column shaft converted inertia J may be a value simply converted to the column shaft using a relational expression between the motor inertia and the reduction ratio.

SAT算出部251には、操舵トルクTs、モータ角θm、及びモータ電流指令値Imcが入力される。SAT算出部251は、上記(13)式を用いて、セルフアライニングトルクTSATを算出する。SAT算出部251は、換算部251A、角速度演算部251B、角加速度演算部251C、ブロック251D、ブロック251E、ブロック251F、ブロック251G、及び加算器251H,251I,251Jを備える。The SAT calculation unit 251 receives the steering torque Ts, motor angle θm, and motor current command value Imc. The SAT calculation unit 251 calculates the self-aligning torque T SAT using the above equation (13). The SAT calculation unit 251 includes a conversion unit 251A, an angular velocity calculation unit 251B, an angular acceleration calculation unit 251C, a block 251D, a block 251E, a block 251F, a block 251G, and adders 251H, 251I, and 251J.

換算部251Aには、モータ電流指令値Imcが入力される。換算部251Aは、予め定められたギア比及びトルク定数を乗算することにより、コラム軸換算されたアシストトルクTmを算出する。 The motor current command value Imc is input to the conversion unit 251A. The conversion unit 251A calculates the column shaft converted assist torque Tm by multiplying by a predetermined gear ratio and torque constant.

角速度演算部251Bには、モータ角θmが入力される。角速度演算部251Bは、微分処理及びギア比の乗算により、コラム軸換算されたモータ角速度ωが算出される。The motor angle θm is input to the angular velocity calculation unit 251B. The angular velocity calculation unit 251B calculates the column axis converted motor angular velocity ω M by differential processing and multiplication by the gear ratio.

角加速度演算部251Cには、モータ角速度ωが入力される。角加速度演算部251Cは、モータ角速度ωを微分し、コラム軸換算されたモータ角加速度αを算出する。Motor angular velocity ω M is input to the angular acceleration calculation unit 251C. The angular acceleration calculation unit 251C differentiates the motor angular velocity ω M and calculates the column axis converted motor angular acceleration α M.

そして、入力された操舵トルクTs並びに算出された上記アシストトルクTm、モータ角速度ω及びモータ角加速度αを用いて、ブロック251D、ブロック251E、ブロック251F、ブロック251G、及び加算器251H,251I,251Jにより、数8に基づいて、図27に示されるような構成によりセルフアライニングトルクTSATが算出される。Then, using the input steering torque Ts and the calculated assist torque Tm, motor angular velocity ω M and motor angular acceleration α M , block 251D, block 251E, block 251F, block 251G, and adders 251H, 251I, 251J, the self-aligning torque T SAT is calculated based on Equation 8 using the configuration shown in FIG. 27.

ブロック251Dには、角速度演算部251Bから出力されたモータ角速度ωが入力される。ブロック251Dは、符号関数として機能し、入力データの符号を出力する。The motor angular velocity ω M output from the angular velocity calculation unit 251B is input to the block 251D. Block 251D functions as a sign function and outputs the sign of the input data.

ブロック251Eには、角速度演算部251Bから出力されたモータ角速度ωが入力される。ブロック251Eは、入力データにダンパ係数Dを乗算して出力する。The motor angular velocity ω M output from the angular velocity calculation unit 251B is input to the block 251E. Block 251E multiplies the input data by the damper coefficient D M and outputs the result.

ブロック251Fは、ブロック251Dからの入力データに静摩擦Frを乗算して出力する。 Block 251F multiplies the input data from block 251D by static friction Fr and outputs the result.

ブロック251Gには、角加速度演算部251Cから出力されたモータ角加速度αが入力される。ブロック251Gは、入力データにコラム軸換算慣性Jを乗算して出力する。The motor angular acceleration α M output from the angular acceleration calculation unit 251C is input to the block 251G. Block 251G multiplies the input data by column axis conversion inertia J and outputs the result.

加算器251Hは、操舵トルクTsと換算部251Aから出力されるアシストトルクTmとを加算する。 Adder 251H adds steering torque Ts and assist torque Tm output from converter 251A.

加算器251Iは、加算器251Hの出力からブロック251Gの出力を減算する。 Adder 251I subtracts the output of block 251G from the output of adder 251H.

加算器251Jは、ブロック251Eの出力とブロック251Fの出力とを加算し、加算器251Iの出力を減算する。 Adder 251J adds the output of block 251E and the output of block 251F, and subtracts the output of adder 251I.

上記構成により、上記(13)式を実現することができる。すなわち、図27に示すSAT算出部251の構成により、セルフアライニングトルクTSATが算出される。With the above configuration, the above equation (13) can be realized. That is, the self-aligning torque T SAT is calculated by the configuration of the SAT calculation unit 251 shown in FIG. 27 .

なお、コラム角が直接検出可能な場合は、モータ角θmの代わりにコラム角を角度情報として使用しても良い。この場合、コラム軸換算は不要となる。また、モータ角θmではなく、EPS操舵系/車両系100からのモータ角速度ωmをコラム軸換算した信号をモータ角速度ωとして入力し、モータ角θmに対する微分処理を省略しても良い。更に、セルフアライニングトルクTSATは、上記以外の方法で算出しても良く、算出値ではなく、測定値を使用しても良い。Note that if the column angle can be directly detected, the column angle may be used as the angle information instead of the motor angle θm. In this case, column axis conversion becomes unnecessary. Alternatively, instead of the motor angle θm, a signal obtained by converting the motor angular velocity ωm from the EPS steering system/vehicle system 100 into a column axis may be input as the motor angular velocity ω M , and the differentiation process with respect to the motor angle θm may be omitted. Furthermore, the self-aligning torque T SAT may be calculated by a method other than the above, and a measured value may be used instead of a calculated value.

SAT算出部251にて算出されたセルフアライニングトルクTSATを活用し運転者に操舵感として適切に伝えるために、フィルタ部252により、伝えたい情報をセルフアライニングトルクTSATから抽出し、操舵トルク感応ゲイン部253、車速感応ゲイン部254及び舵角感応ゲイン部255により伝える量を調整し、更に、制限部256により上下限値を調整する。なお、本開示において、SAT算出部251にて算出されるセルフアライニングトルクTSATは、目標操舵トルク生成部201にも出力される。In order to utilize the self-aligning torque T SAT calculated by the SAT calculation unit 251 to appropriately convey the steering feeling to the driver, the filter unit 252 extracts the information to be conveyed from the self-aligning torque T SAT and calculates the steering feeling. A torque sensitive gain section 253, a vehicle speed sensitive gain section 254, and a steering angle sensitive gain section 255 adjust the amount to be transmitted, and a limiting section 256 adjusts the upper and lower limit values. Note that in the present disclosure, the self-aligning torque T SAT calculated by the SAT calculation unit 251 is also output to the target steering torque generation unit 201 .

フィルタ部252には、SAT算出部251からセルフアライニングトルクTSATが入力される。フィルタ部252は、例えばバンドバスフィルタにより、セルフアライニングトルクTSATに対してフィルタ処理を行い、SAT情報TST1を出力する。The self-aligning torque T SAT is input to the filter section 252 from the SAT calculation section 251 . The filter section 252 performs filter processing on the self-aligning torque T SAT using, for example, a bandpass filter, and outputs SAT information T ST 1.

操舵トルク感応ゲイン部253には、フィルタ部252から出力されるSAT情報TST1及び操舵トルクTsが入力される。操舵トルク感応ゲイン部253は、操舵トルク感応ゲインを設定する。The SAT information T ST 1 and the steering torque Ts output from the filter section 252 are input to the steering torque sensitive gain section 253 . The steering torque sensitive gain section 253 sets a steering torque sensitive gain.

図29は、操舵トルク感応ゲインの特性例を示す図である。図29に示されるように、操舵トルク感応ゲイン部253は、直進走行状態であるオンセンタ近辺で感度が高くなるように、操舵トルク感応ゲインを設定する。操舵トルク感応ゲイン部253は、操舵トルクTsに応じて設定される操舵トルク感応ゲインをSAT情報TST1に乗算し、SAT情報TST2を出力する。FIG. 29 is a diagram showing an example of the characteristics of the steering torque sensitive gain. As shown in FIG. 29, the steering torque sensitive gain section 253 sets the steering torque sensitive gain so that the sensitivity is high near on-center, which is the straight traveling state. The steering torque sensitive gain section 253 multiplies the SAT information T ST 1 by a steering torque sensitive gain set according to the steering torque Ts, and outputs the SAT information T ST 2.

図29において、操舵トルク感応ゲインは、操舵トルクTsがTs1(例えば2Nm)以下では1.0で固定とし、操舵トルクTsがTs2(>Ts1)(例えば4Nm)以上では1.0より小さい値で固定とし、操舵トルクTsがTs1とTs2の間では一定の割合で減少するように設定した例を示している。 In FIG. 29, the steering torque sensitive gain is fixed at 1.0 when the steering torque Ts is below Ts1 (for example, 2 Nm), and is set to a value smaller than 1.0 when the steering torque Ts is above Ts2 (>Ts1) (for example, 4 Nm). An example is shown in which the steering torque Ts is set to be fixed, and the steering torque Ts is set to decrease at a constant rate between Ts1 and Ts2.

車速感応ゲイン部254には、操舵トルク感応ゲイン部253から出力されるSAT情報TST2及び車速Vsが入力される。車速感応ゲイン部254は、車速感応ゲインを設定する。The vehicle speed sensitive gain section 254 receives the SAT information T ST 2 outputted from the steering torque sensitive gain section 253 and the vehicle speed Vs. Vehicle speed sensitive gain section 254 sets a vehicle speed sensitive gain.

図30は、車速感応ゲインの特性例を示す図である。図30に示されるように、車速感応ゲイン部254は、高速走行時の感度が高くなるように、車速感応ゲインを設定する。車速感応ゲイン部254は、車速Vsに応じて設定される車速感応ゲインをSAT情報TST2に乗算し、SAT情報TST3を出力する。FIG. 30 is a diagram showing an example of the characteristics of the vehicle speed sensitive gain. As shown in FIG. 30, the vehicle speed sensitive gain unit 254 sets the vehicle speed sensitive gain so that the sensitivity is high during high speed driving. The vehicle speed sensitive gain unit 254 multiplies the SAT information T ST 2 by a vehicle speed sensitive gain set according to the vehicle speed Vs, and outputs the SAT information T ST 3.

図30において、車速感応ゲインは、車速VsがVs2(例えば70km/h)以上では1.0で固定とし、車速VsがVs1(<Vs2)(例えば50km/h)以下では1.0より小さい値で固定とし、車速VsがVs1とVs2の間では一定の割合で増加するように設定した例を示している。 In FIG. 30, the vehicle speed sensitive gain is fixed at 1.0 when the vehicle speed Vs is equal to or higher than Vs2 (for example, 70 km/h), and is a value smaller than 1.0 when the vehicle speed Vs is equal to or lower than Vs1 (<Vs2) (for example, 50 km/h). , and the vehicle speed Vs is set to increase at a constant rate between Vs1 and Vs2.

舵角感応ゲイン部255には、車速感応ゲイン部254から出力されるSAT情報TST3及び操舵角θhが入力される。舵角感応ゲイン部255は、舵角感応ゲインを設定する。The SAT information T ST 3 and the steering angle θh output from the vehicle speed sensitive gain unit 254 are input to the steering angle sensitive gain unit 255 . The steering angle sensitive gain section 255 sets a steering angle sensitive gain.

図31は、舵角感応ゲインの特性例を示す図である。図31に示されるように、舵角感応ゲイン部255は、所定の操舵角から作用し始め、操舵角が大きい時の感度が高くなるように、舵角感応ゲインを設定する。舵角感応ゲイン部255は、操舵角θhに応じて設定される舵角感応ゲインをSAT情報TST3に乗算し、トルク信号Tref_d0を出力する。FIG. 31 is a diagram showing an example of the characteristics of the steering angle sensitive gain. As shown in FIG. 31, the steering angle sensitive gain section 255 starts acting from a predetermined steering angle, and sets the steering angle sensitive gain so that the sensitivity becomes high when the steering angle is large. The steering angle sensitive gain section 255 multiplies the SAT information T ST 3 by a steering angle sensitive gain set according to the steering angle θh, and outputs a torque signal Tref_d0.

図31において、舵角感応ゲインは、操舵角θhがθh1(例えば10deg)以下では所定のゲイン値Gαで、操舵角θhがθh2(例えば30deg)以上では1.0で固定とし、操舵角θhがθh1とθh2の間では一定の割合で増加するように設定した例を示している。操舵角θhが大きいときの感度を高くしたい場合は、Gαを0≦Gα<1の範囲に設定すれば良い。操舵角θhが小さいときの感度を高くしたい場合は、図示していないが、Gαを1<Gαの範囲に設定すれば良い。操舵角θhによる感度を変えたくない場合は、Gα=1として設定すれば良い。 In FIG. 31, the steering angle sensitive gain is a predetermined gain value Gα when the steering angle θh is θh1 (for example, 10 degrees) or less, and is fixed at 1.0 when the steering angle θh is θh2 (for example, 30 degrees) or more. An example is shown in which the values are set to increase at a constant rate between θh1 and θh2. If it is desired to increase the sensitivity when the steering angle θh is large, Gα may be set in the range of 0≦Gα<1. If it is desired to increase the sensitivity when the steering angle θh is small, Gα may be set in the range 1<Gα, although not shown. If you do not want to change the sensitivity depending on the steering angle θh, you may set Gα=1.

制限部256には、舵角感応ゲイン部255から出力されるトルク信号Tref_d0が入力される。制限部256は、トルク信号Tref_d0の上限値及び下限値が設定されている。 The torque signal Tref_d0 output from the steering angle sensitive gain section 255 is input to the limiting section 256. In the limiter 256, an upper limit value and a lower limit value of the torque signal Tref_d0 are set.

図32は、制限部におけるトルク信号の上限値及び下限値の設定例を示す図である。図32に示されるように、制限部256は、トルク信号Tref_d0に対する上限値及び下限値が予め設定され、入力するトルク信号Tref_d0が、上限値以上の場合は上限値を、下限値以下の場合は下限値を、それ以外の場合はトルク信号Tref_d0を、トルク信号Tref_dとして出力する。 FIG. 32 is a diagram showing an example of setting the upper limit value and lower limit value of the torque signal in the limiting section. As shown in FIG. 32, the limiter 256 has an upper limit value and a lower limit value set in advance for the torque signal Tref_d0, and when the input torque signal Tref_d0 is greater than or equal to the upper limit value, the upper limit value is set, and when it is less than or equal to the lower limit value, the limit value is set. The lower limit value is output as the torque signal Tref_d in other cases, and the torque signal Tref_d0 is output as the torque signal Tref_d.

なお、操舵トルク感応ゲイン、車速感応ゲイン、及び舵角感応ゲインは、図29、図30、及び図31に示されるような直線的な特性ではなく、曲線的な特性でも良い。また、操舵トルク感応ゲイン、車速感応ゲイン、及び舵角感応ゲインは、操舵フィーリングに応じて設定を適宜調整しても良い。また、トルク信号の大きさが増大するおそれがない場合や他の手段で抑制する場合等では、制限部256を削除しても良い。操舵トルク感応ゲイン部253、車速感応ゲイン部254、及び舵角感応ゲイン部255についても、適宜、省略可能である。また、操舵トルク感応ゲイン、車速感応ゲイン、及び舵角感応ゲインの設置位置を入れ替えても良い。また、例えば、操舵トルク感応ゲイン、車速感応ゲイン、及び舵角感応ゲインを並列に求め、1つの構成部でSAT情報TST1に乗算する態様であっても良い。Note that the steering torque sensitive gain, vehicle speed sensitive gain, and steering angle sensitive gain may have curved characteristics instead of linear characteristics as shown in FIGS. 29, 30, and 31. Furthermore, the settings of the steering torque sensitive gain, vehicle speed sensitive gain, and steering angle sensitive gain may be adjusted as appropriate depending on the steering feeling. Furthermore, if there is no risk that the magnitude of the torque signal will increase or if it is suppressed by other means, the limiting section 256 may be deleted. The steering torque sensitive gain section 253, vehicle speed sensitive gain section 254, and steering angle sensitive gain section 255 can also be omitted as appropriate. Furthermore, the installation positions of the steering torque sensitive gain, vehicle speed sensitive gain, and steering angle sensitive gain may be replaced. Alternatively, for example, the steering torque sensitive gain, the vehicle speed sensitive gain, and the steering angle sensitive gain may be obtained in parallel and multiplied by the SAT information T ST 1 in one component.

すなわち、本実施形態におけるSAT情報補正部250の構成は一例であり、図27に示す構成とは異なる態様であっても良い。 That is, the configuration of the SAT information correction unit 250 in this embodiment is an example, and the configuration may be different from the configuration shown in FIG. 27.

本実施形態においても、上述した実施形態1において説明した低μ路トルク補正値演算部280を目標操舵トルク生成部201に備えた構成とすることで、実施形態1と同様の効果を得ることができる。具体的に、SAT算出部251(図27参照)にて算出されるセルフアライニングトルクTSATを、図11に示す低μ路トルク補正値演算部280に入力する構成とすれば良い。Also in this embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained by configuring the target steering torque generation section 201 to include the low μ road torque correction value calculation section 280 described in the above-mentioned first embodiment. can. Specifically, the self-aligning torque T SAT calculated by the SAT calculation unit 251 (see FIG. 27) may be input to the low μ road torque correction value calculation unit 280 shown in FIG. 11.

以下、実施形態2の捩れ角制御部300aについて、図33を参照して説明する。 The torsion angle control section 300a of the second embodiment will be described below with reference to FIG. 33.

図33は、実施形態2の捩れ角制御部の一構成例を示すブロック図である。捩れ角制御部300aは、目標捩れ角Δθref、捩れ角Δθ及びモータ角速度ωmに基づいてモータ電流指令値Imcを演算する。捩れ角制御部300aは、捩れ角フィードバック(FB)補償部310、捩れ角速度演算部320、速度制御部330、安定化補償部340、出力制限部350、減算部361及び加算部362を備えている。 FIG. 33 is a block diagram showing an example of the configuration of the twist angle control section of the second embodiment. The torsion angle control unit 300a calculates a motor current command value Imc based on the target torsion angle Δθref, the torsion angle Δθ, and the motor angular velocity ωm. The torsion angle control section 300a includes a torsion angle feedback (FB) compensation section 310, a torsion angular velocity calculation section 320, a speed control section 330, a stabilization compensation section 340, an output restriction section 350, a subtraction section 361, and an addition section 362. .

変換部500から出力される目標捩れ角Δθrefは、減算部361に加算入力される。捩れ角Δθは、減算部361に減算入力されると共に、捩れ角速度演算部320に入力される。モータ角速度ωmは、安定化補償部340に入力される。 The target torsion angle Δθref output from the conversion section 500 is added and input to the subtraction section 361. The torsion angle Δθ is subtracted and input to the subtraction unit 361 and is also input to the torsion angular velocity calculation unit 320. The motor angular velocity ωm is input to the stabilization compensator 340.

捩れ角FB補償部310は、減算部361で算出される目標捩れ角Δθrefと捩れ角Δθの偏差Δθ0に対して補償値CFB(伝達関数)を乗算し、目標捩れ角Δθrefに捩れ角Δθが追従するような目標捩れ角速度ωrefを出力する。補償値CFBは、単純なゲインKppでも、PI制御の補償値など一般的に用いられている補償値でも良い。 The torsion angle FB compensation unit 310 multiplies the deviation Δθ0 between the target torsion angle Δθref and the torsion angle Δθ calculated by the subtraction unit 361 by a compensation value CFB (transfer function), so that the torsion angle Δθ follows the target torsion angle Δθref. A target torsional angular velocity ωref is output such that The compensation value CFB may be a simple gain Kpp or a commonly used compensation value such as a compensation value for PI control.

目標捩れ角速度ωrefは、速度制御部330に入力される。捩れ角FB補償部310及び速度制御部330により、目標捩れ角Δθrefに捩れ角Δθを追従させ、所望の操舵トルクを実現することが可能となる。 The target torsion angular velocity ωref is input to the speed control section 330. The torsion angle FB compensation unit 310 and the speed control unit 330 make it possible to make the torsion angle Δθ follow the target torsion angle Δθref and realize a desired steering torque.

捩れ角速度演算部320は、捩れ角Δθに対して微分演算処理を行い、捩れ角速度ωtを算出する。捩れ角速度ωtは、速度制御部330に出力される。捩れ角速度演算部320は、微分演算として、HPFとゲインによる擬似微分を行なっても良い。また、捩れ角速度演算部320は、捩れ角速度ωtを別の手段や捩れ角Δθ以外から算出し、速度制御部330に出力するようにしても良い。 The torsion angular velocity calculation unit 320 performs differential calculation processing on the torsion angle Δθ to calculate the torsion angular velocity ωt. The torsion angular velocity ωt is output to the velocity control section 330. The torsional angular velocity calculating section 320 may perform pseudo-differentiation using the HPF and gain as the differential calculation. Further, the torsion angular velocity calculation unit 320 may calculate the torsion angular velocity ωt by another means or from a method other than the torsion angle Δθ, and output the calculated torsion angular velocity ωt to the speed control unit 330.

速度制御部330は、I-P制御(比例先行型PI制御)により、目標捩れ角速度ωrefに捩れ角速度ωtが追従するようなモータ電流指令値Imca1を算出する。 The speed control unit 330 calculates a motor current command value Imca1 such that the torsional angular velocity ωt follows the target torsional angular velocity ωref by IP control (proportional advance type PI control).

減算部333は、目標捩れ角速度ωrefと捩れ角速度ωtとの差分(ωref-ωt)を算出する。積分部331は、目標捩れ角速度ωrefと捩れ角速度ωtとの差分(ωref-ωt)を積分し、積分結果を減算部334に加算入力する。 The subtraction unit 333 calculates the difference (ωref−ωt) between the target torsional angular velocity ωref and the torsional angular velocity ωt. The integrating unit 331 integrates the difference (ωref−ωt) between the target torsional angular velocity ωref and the torsional angular velocity ωt, and inputs the integration result to the subtracting unit 334.

捩れ角速度ωtは、比例部332にも出力される。比例部332は、捩れ角速度ωtに対してゲインKvpによる比例処理を行い、比例処理結果を減算部334に減算入力する。減算部334での減算結果は、モータ電流指令値Imca1として出力される。なお、速度制御部330は、I-P制御ではなく、PI制御、P(比例)制御、PID(比例積分微分)制御、PI-D制御(微分先行型PID制御)、モデルマッチング制御、モデル規範制御等の一般的に用いられている制御方法でモータ電流指令値Imca1を算出しても良い。 The torsional angular velocity ωt is also output to the proportional section 332. The proportional section 332 performs proportional processing on the torsional angular velocity ωt using a gain Kvp, and subtracts and inputs the proportional processing result to the subtracting section 334 . The subtraction result in the subtraction unit 334 is output as a motor current command value Imca1. Note that the speed control unit 330 performs not IP control but PI control, P (proportional) control, PID (proportional-integral-derivative) control, PI-D control (differential-preceding PID control), model matching control, and model norm. The motor current command value Imca1 may be calculated using a commonly used control method such as control.

安定化補償部340は、補償値Cs(伝達関数)を有しており、モータ角速度ωmからモータ電流指令値Imca2を算出する。追従性及び外乱特性を向上させるために、捩れ角FB補償部310及び速度制御部330のゲインを上げると、高域の制御的な発振現象が発生してしまう。この対策として、モータ角速度ωmに対し、安定化するために必要な伝達関数(Cs)を安定化補償部340に設定する。これにより、EPS制御システム全体の安定化を実現することができる。 The stabilization compensator 340 has a compensation value Cs (transfer function), and calculates a motor current command value Imca2 from the motor angular velocity ωm. If the gains of the torsion angle FB compensator 310 and the speed controller 330 are increased in order to improve the followability and disturbance characteristics, a control-like oscillation phenomenon in the high range will occur. As a countermeasure against this, a transfer function (Cs) necessary for stabilizing the motor angular velocity ωm is set in the stabilization compensator 340. This makes it possible to stabilize the entire EPS control system.

加算部362は、速度制御部330からのモータ電流指令値Imca1と安定化補償部340からのモータ電流指令値Imca2とを加算し、モータ電流指令値Imcbとして出力する。 Adding section 362 adds motor current command value Imca1 from speed control section 330 and motor current command value Imca2 from stabilization compensation section 340, and outputs the result as motor current command value Imcb.

出力制限部350は、モータ電流指令値Imcbに対する上限値及び下限値が予め設定されている。出力制限部350は、モータ電流指令値Imcbの上下限値を制限して、モータ電流指令値Imcを出力する。 The output limiter 350 has an upper limit value and a lower limit value set in advance for the motor current command value Imcb. Output limiting section 350 limits the upper and lower limits of motor current command value Imcb and outputs motor current command value Imc.

なお、本実施形態における捩れ角制御部300aの構成は一例であり、図33に示す構成とは異なる態様であっても良い。例えば、捩れ角制御部300aは、安定化補償部340を具備しない構成であっても良い。 Note that the configuration of the torsion angle control section 300a in this embodiment is merely an example, and the configuration may be different from the configuration shown in FIG. 33. For example, the twist angle control section 300a may have a configuration that does not include the stabilization compensation section 340.

(変形例)
図34は、実施形態2の変形例の目標操舵トルク生成部の一構成例を示すブロック図である。なお、上述した実施形態2の構成と同じ構成部には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Modified example)
FIG. 34 is a block diagram showing a configuration example of a target steering torque generation section according to a modification of the second embodiment. Note that the same components as those in the second embodiment described above are given the same reference numerals and redundant explanations will be omitted.

図34に示すように、実施形態2の変形例においても、上述した実施形態1の変形例1において説明した低μ路トルク補正値演算部280aを目標操舵トルク生成部201aに備えた構成とすることで、実施形態1の変形例1と同様の効果を得ることができる。具体的に、SAT算出部251(図27参照)にて算出されるセルフアライニングトルクTSATを、図17に示す低μ路トルク補正値演算部280aに入力する構成とすれば良い。As shown in FIG. 34, also in the modification of the second embodiment, the target steering torque generation section 201a is provided with the low μ road torque correction value calculation section 280a described in the first modification of the first embodiment. By doing so, the same effect as the first modification of the first embodiment can be obtained. Specifically, the self-aligning torque T SAT calculated by the SAT calculation unit 251 (see FIG. 27) may be input to the low μ road torque correction value calculation unit 280a shown in FIG. 17.

なお、上述した実施形態2及びその変形例では、タイヤのスリップによって発生する物理量として、SAT算出部251(図27参照)にて算出されるセルフアライニングトルクTSATを用いる構成を例示したが、本実施形態においても、実施形態1の変形例2,3と同様に、タイヤのスリップによって発生する物理量として、ヨーレートセンサ15(図1参照)によって検出される実ヨーレートγを用いる構成とすることも可能である。また、本実施形態においても、例えば、タイヤのスリップによって発生する物理量として、横加速度センサ16(図1参照)によって検出される実横加速度を用いる構成としても、上述した実施形態1,2と同様の効果を得ることができる。In addition, in the above-mentioned embodiment 2 and its modified examples, a configuration using the self-aligning torque T SAT calculated by the SAT calculation unit 251 (see FIG. 27) was exemplified as the physical quantity generated by tire slip. In this embodiment, as in the second and third variations of the first embodiment, the actual yaw rate γ detected by the yaw rate sensor 15 (see FIG. 1) may be used as the physical quantity generated by tire slip. It is possible. Also, in this embodiment, for example, the actual lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor 16 (see FIG. 1) may be used as the physical quantity caused by tire slip, similar to the first and second embodiments described above. effect can be obtained.

(実施形態3)
実施形態1,2では、車両用操向装置の1つとして、本開示をコラム型EPSに適用しているが、本開示はコラム型等の上流型に限られず、ラック&ピニオン等の下流型EPSにも適用可能である。更に、目標捩れ角に基づくフィードバック制御を行うということでは、トーションバー(バネ定数任意)及び捩れ角検出用のセンサを少なくとも備えるステアバイワイヤ(SBW)反力装置等にも適用可能である。本開示を、トーションバーを備えたSBW反力装置に適用した場合の実施形態(実施形態3)について説明する。
(Embodiment 3)
In the first and second embodiments, the present disclosure is applied to a column-type EPS as one of the vehicle steering devices, but the present disclosure is not limited to an upstream type such as a column type, but is applicable to a downstream type such as a rack and pinion. It is also applicable to EPS. Furthermore, by performing feedback control based on the target torsion angle, it is also applicable to a steer-by-wire (SBW) reaction force device, etc., which includes at least a torsion bar (with an arbitrary spring constant) and a sensor for detecting the torsion angle. An embodiment (Embodiment 3) in which the present disclosure is applied to an SBW reaction force device including a torsion bar will be described.

まずは、SBW反力装置を含むSBWシステム全体について説明する。図35は、SBWシステムの構成例を、図1に示される電動パワーステアリング装置の一般的な構成に対応させて示した図である。なお、上述した実施形態1,2で説明した構成と同一構成には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。 First, the entire SBW system including the SBW reaction device will be explained. FIG. 35 is a diagram showing an example of the configuration of the SBW system in correspondence with the general configuration of the electric power steering device shown in FIG. 1. In FIG. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the same structure as the structure demonstrated in the above-mentioned Embodiment 1, 2, and detailed description is abbreviate|omitted.

SBWシステムは、図1におけるユニバーサルジョイント4aにてコラム軸2と機械的に結合されるインターミディエイトシャフトがなく、ハンドル1の操作を電気信号によって操向車輪8L,8R等からなる転舵機構に伝えるシステムである。図35に示されるように、SBWシステムは反力装置60及び駆動装置70を備え、コントロールユニット(ECU)50が両装置の制御を行う。反力装置60は、舵角センサ14にて操舵角θhの検出を行うと同時に、操向車輪8L,8Rから伝わる車両の運動状態を反力トルクとして運転者に伝達する。反力トルクは、反力用モータ61により生成される。なお、SBWシステムの中には反力装置内にトーションバーを有さないタイプもあるが、本開示を適用するSBWシステムはトーションバーを有するタイプであり、トルクセンサ10にて操舵トルクTsを検出する。また、角度センサ74が、反力用モータ61のモータ角θmを検出する。駆動装置70は、運転者によるハンドル1の操舵に合わせて、駆動用モータ71を駆動し、その駆動力を、ギア72を介してピニオンラック機構5に付与し、タイロッド6a,6bを経て、操向車輪8L,8Rを転舵する。ピニオンラック機構5の近傍には角度センサ73が配置されており、操向車輪8L,8Rの転舵角θtを検出する。ECU50は、反力装置60及び駆動装置70を協調制御するために、両装置から出力される操舵角θhや転舵角θt等の情報に加え、車速センサ12からの車速Vs等を基に、反力用モータ61を駆動制御する電圧制御指令値Vref1及び駆動用モータ71を駆動制御する電圧制御指令値Vref2を生成する。 The SBW system does not have an intermediate shaft that is mechanically connected to the column shaft 2 at the universal joint 4a in FIG. 1, and the operation of the handle 1 is transmitted to the steering mechanism consisting of the steering wheels 8L, 8R, etc. by electric signals. It is a system. As shown in FIG. 35, the SBW system includes a reaction force device 60 and a drive device 70, and a control unit (ECU) 50 controls both devices. The reaction force device 60 detects the steering angle θh using the steering angle sensor 14, and at the same time transmits the motion state of the vehicle transmitted from the steered wheels 8L and 8R to the driver as a reaction torque. The reaction torque is generated by the reaction motor 61. Note that some SBW systems do not have a torsion bar in the reaction force device, but the SBW system to which the present disclosure is applied is a type that has a torsion bar, and the torque sensor 10 detects the steering torque Ts. do. Further, the angle sensor 74 detects the motor angle θm of the reaction force motor 61. The drive device 70 drives a drive motor 71 in accordance with the driver's steering of the steering wheel 1, and applies the driving force to the pinion rack mechanism 5 through a gear 72, and then through tie rods 6a and 6b. Turn the direction wheels 8L and 8R. An angle sensor 73 is arranged near the pinion rack mechanism 5, and detects the turning angle θt of the steered wheels 8L, 8R. In order to cooperatively control the reaction force device 60 and the drive device 70, the ECU 50 uses information such as the steering angle θh and turning angle θt outputted from both devices, as well as the vehicle speed Vs from the vehicle speed sensor 12, to A voltage control command value Vref1 for driving and controlling the reaction motor 61 and a voltage control command value Vref2 for driving and controlling the driving motor 71 are generated.

このようなSBWシステムに本開示を適用した実施形態3の構成について説明する。 A configuration of a third embodiment in which the present disclosure is applied to such an SBW system will be described.

図36は、実施形態3の構成を示すブロック図である。実施形態3は、捩れ角Δθに対する制御(以下、「捩れ角制御」とする)と、転舵角θtに対する制御(以下、「転舵角制御」とする)を行い、反力装置を捩れ角制御で制御し、駆動装置を転舵角制御で制御する。なお、駆動装置は他の制御方法で制御しても良い。 FIG. 36 is a block diagram showing the configuration of the third embodiment. Embodiment 3 controls the torsion angle Δθ (hereinafter referred to as "torsion angle control") and controls the steering angle θt (hereinafter referred to as "steering angle control"), and controls the reaction force device to adjust the torsion angle. control, and the drive device is controlled by steering angle control. Note that the drive device may be controlled using other control methods.

捩れ角制御では、実施形態2と同様の構成及び動作により、捩れ角Δθが、操舵角θh等を用いて目標操舵トルク生成部202及び変換部500を経て算出される目標捩れ角Δθrefに追従するような制御を行う。モータ角θmは角度センサ74で検出され、モータ角速度ωmは、角速度演算部951にてモータ角θmを微分することにより算出される。転舵角θtは角度センサ73で検出される。また、実施形態1ではEPS操舵系/車両系100内の処理として詳細な説明は行われていないが、電流制御部130は、図3に示される減算部32B、PI制御部35、PWM制御部36及びインバータ回路37と同様の構成及び動作により、捩れ角制御部300aから出力されるモータ電流指令値Imc及びモータ電流検出器140で検出される反力用モータ61の電流値Imrに基づいて、反力用モータ61を駆動して、電流制御を行う。 In the torsion angle control, the torsion angle Δθ follows the target torsion angle Δθref calculated via the target steering torque generation unit 202 and the conversion unit 500 using the steering angle θh etc. using the same configuration and operation as in the second embodiment. Perform such control. The motor angle θm is detected by the angle sensor 74, and the motor angular velocity ωm is calculated by differentiating the motor angle θm by the angular velocity calculation unit 951. The steering angle θt is detected by an angle sensor 73. Further, in the first embodiment, detailed description is not given as processing within the EPS steering system/vehicle system 100, but the current control section 130 includes the subtraction section 32B, the PI control section 35, and the PWM control section shown in FIG. 36 and the inverter circuit 37, based on the motor current command value Imc output from the torsion angle control section 300a and the current value Imr of the reaction force motor 61 detected by the motor current detector 140, The reaction force motor 61 is driven to perform current control.

転舵角制御では、目標転舵角生成部910にて操舵角θhに基づいて目標転舵角θtrefが生成され、目標転舵角θtrefは転舵角θtと共に転舵角制御部920に入力され、転舵角制御部920にて、転舵角θtが目標転舵角θtrefとなるようなモータ電流指令値Imctが演算される。そして、モータ電流指令値Imct及びモータ電流検出器940で検出される駆動用モータ71の電流値Imdに基づいて、電流制御部930が、電流制御部130と同様の構成及び動作により、駆動用モータ71を駆動して、電流制御を行う。なお、本開示において、転舵角制御部920にて算出されるモータ電流指令値Imctは、目標操舵トルク生成部202にも出力される。 In the turning angle control, a target turning angle θtref is generated based on the steering angle θh in a target turning angle generation unit 910, and the target turning angle θtref is input to the turning angle control unit 920 together with the turning angle θt. The steering angle control unit 920 calculates a motor current command value Imct such that the steering angle θt becomes the target steering angle θtref. Then, based on the motor current command value Imct and the current value Imd of the drive motor 71 detected by the motor current detector 940, the current control unit 930 controls the drive motor 71 with the same configuration and operation as the current control unit 130. 71 to perform current control. Note that in the present disclosure, the motor current command value Imct calculated by the steering angle control section 920 is also output to the target steering torque generation section 202.

図37は、目標転舵角生成部の構成例示す図である。目標転舵角生成部910は、制限部931、レート制限部932及び補正部933を備える。 FIG. 37 is a diagram illustrating an example of the configuration of the target turning angle generation section. The target turning angle generation section 910 includes a restriction section 931, a rate restriction section 932, and a correction section 933.

制限部931は、操舵角θhの上下限値を制限して、操舵角θh1を出力する。図33に示す捩れ角制御部300a内の出力制限部350と同様に、操舵角θhに対する上限値及び下限値を予め設定して制限をかける。 The limiting unit 931 limits the upper and lower limits of the steering angle θh and outputs the steering angle θh1. Similar to the output limiting section 350 in the torsion angle control section 300a shown in FIG. 33, an upper limit value and a lower limit value for the steering angle θh are set in advance to apply a limit.

レート制限部932は、操舵角の急変を回避するために、操舵角θh1の変化量に対して制限値を設定して制限をかけ、操舵角θh2を出力する。例えば、1サンプル前の操舵角θh1からの差分を変化量とし、その変化量の絶対値が所定の値(制限値)より大きい場合、変化量の絶対値が制限値となるように、操舵角θh1を加減算し、操舵角θh2として出力し、制限値以下の場合は、操舵角θh1をそのまま操舵角θh2として出力する。なお、変化量の絶対値に対して制限値を設定するのではなく、変化量に対して上限値及び下限値を設定して制限をかけるようにしても良く、変化量ではなく変化率や差分率に対して制限をかけるようにしても良い。 In order to avoid sudden changes in the steering angle, the rate limiting unit 932 sets a limit value to limit the amount of change in the steering angle θh1, and outputs the steering angle θh2. For example, if the difference from the steering angle θh1 one sample before is the amount of change, and the absolute value of the amount of change is larger than a predetermined value (limit value), the steering angle is set so that the absolute value of the amount of change becomes the limit value. The steering angle θh1 is added or subtracted and output as the steering angle θh2, and if it is less than the limit value, the steering angle θh1 is output as is as the steering angle θh2. Note that instead of setting a limit value for the absolute value of the amount of change, it is also possible to set an upper limit value and a lower limit value for the amount of change. A limit may be placed on the rate.

補正部933は、操舵角θh2を補正して、目標転舵角θtrefを出力する。例えば、操舵角θh2の大きさ|θh2|に対する目標転舵角θtrefの特性を定義したマップを用いて、操舵角θh2より目標転舵角θtrefを求める。或いは、単純に、操舵角θh2に所定のゲインを乗算することにより、目標転舵角θtrefを求めるようにしても良い。 The correction unit 933 corrects the steering angle θh2 and outputs the target turning angle θtref. For example, the target turning angle θtref is determined from the steering angle θh2 using a map that defines the characteristics of the target turning angle θtref with respect to the magnitude |θh2| of the steering angle θh2. Alternatively, the target turning angle θtref may be obtained by simply multiplying the steering angle θh2 by a predetermined gain.

図38は、転舵角制御部の構成例を示す図である。転舵角制御部920は、図33に示される捩れ角制御部300aの構成例において安定化補償部340及び加算部362を除いた構成と同様の構成をしており、目標捩れ角Δθref及び捩れ角Δθの代わりに目標転舵角θtref及び転舵角θtを入力し、転舵角フィードバック(FB)補償部921、転舵角速度演算部922、速度制御部923、出力制限部926及び減算部927が、それぞれ捩れ角FB補償部310、捩れ角速度演算部320、速度制御部330、出力制限部350及び減算部361と同様の構成で同様の動作を行う。 FIG. 38 is a diagram illustrating a configuration example of a steering angle control section. The steering angle control unit 920 has the same configuration as the configuration example of the torsion angle control unit 300a shown in FIG. 33 except that the stabilization compensation unit 340 and the addition unit 362 are removed. The target steering angle θtref and the steering angle θt are input instead of the angle Δθ, and the steering angle feedback (FB) compensation unit 921, the steering angular velocity calculation unit 922, the speed control unit 923, the output limiting unit 926, and the subtraction unit 927 However, the torsion angle FB compensation section 310, torsion angular velocity calculation section 320, speed control section 330, output limiting section 350, and subtraction section 361 have the same configuration and perform the same operations.

このような構成において、実施形態3の動作例を、図39のフローチャートを参照して説明する。図39は、実施形態3の動作例を示すフローチャートである。 In such a configuration, an example of the operation of the third embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 39. FIG. 39 is a flowchart showing an example of the operation of the third embodiment.

動作を開始すると、角度センサ73は転舵角θtを検出し、角度センサ74はモータ角θmを検出し(ステップS110)、転舵角θtは転舵角制御部920に、モータ角θmは角速度演算部951にそれぞれ入力される。 When the operation starts, the angle sensor 73 detects the steering angle θt, the angle sensor 74 detects the motor angle θm (step S110), the steering angle θt is sent to the steering angle control unit 920, and the motor angle θm is sent to the angular velocity. Each is input to the calculation unit 951.

角速度演算部951は、モータ角θmを微分してモータ角速度ωmを算出し、捩れ角制御部300aに出力する(ステップS120)。 The angular velocity calculation unit 951 calculates the motor angular velocity ωm by differentiating the motor angle θm, and outputs the calculated motor angular velocity ωm to the torsion angle control unit 300a (step S120).

その後、目標操舵トルク生成部202において、図7に示されるステップS10~S40と同様の動作を実行し、反力用モータ61を駆動し、電流制御を実施する(ステップS130~S160)。 Thereafter, the target steering torque generation unit 202 executes operations similar to steps S10 to S40 shown in FIG. 7, drives the reaction force motor 61, and performs current control (steps S130 to S160).

一方、転舵角制御においては、目標転舵角生成部910が操舵角θhを入力し、操舵角θhは制限部931に入力される。制限部931は、予め設定された上限値及び下限値により操舵角θhの上下限値を制限し(ステップS170)、操舵角θh1としてレート制限部932に出力する。レート制限部932は、予め設定された制限値により操舵角θh1の変化量に対して制限をかけ(ステップS180)、操舵角θh2として補正部933に出力する。補正部933は、操舵角θh2を補正して目標転舵角θtrefを求め(ステップS190)、転舵角制御部920に出力する。 On the other hand, in the steering angle control, the target steering angle generation unit 910 inputs the steering angle θh, and the steering angle θh is input to the restriction unit 931. The limiting unit 931 limits the upper and lower limits of the steering angle θh based on preset upper and lower limits (step S170), and outputs it to the rate limiting unit 932 as the steering angle θh1. The rate limiting unit 932 limits the amount of change in the steering angle θh1 using a preset limit value (step S180), and outputs it to the correcting unit 933 as a steering angle θh2. The correction unit 933 corrects the steering angle θh2 to obtain a target turning angle θtref (step S190), and outputs it to the turning angle control unit 920.

転舵角θt及び目標転舵角θtrefを入力した転舵角制御部920は、減算部927にて目標転舵角θtrefから転舵角θtを減算することにより、偏差Δθt0を算出する(ステップS200)。偏差Δθt0は転舵角FB補償部921に入力され、転舵角FB補償部921は、偏差Δθt0に補償値を乗算することにより偏差Δθt0を補償し(ステップS210)、目標転舵角速度ωtrefを速度制御部923に出力する。転舵角速度演算部922は転舵角θtを入力し、転舵角θtに対する微分演算により転舵角速度ωttを算出し(ステップS220)、速度制御部923に出力する。速度制御部923は、速度制御部330と同様にI-P制御によりモータ電流指令値Imctaを算出し(ステップS230)、出力制限部926に出力する。出力制限部926は、予め設定された上限値及び下限値によりモータ電流指令値Imctaの上下限値を制限し(ステップS240)、モータ電流指令値Imctとして出力する(ステップS250)。 The steering angle control unit 920 that has input the steering angle θt and the target steering angle θtref calculates the deviation Δθt0 by subtracting the steering angle θt from the target steering angle θtref in the subtraction unit 927 (step S200 ). The deviation Δθt0 is input to the turning angle FB compensator 921, and the turning angle FB compensator 921 multiplies the deviation Δθt0 by a compensation value to compensate for the deviation Δθt0 (step S210), and converts the target turning angular velocity ωtref into a speed. It is output to the control section 923. The steering angular velocity calculation unit 922 inputs the steering angle θt, calculates the steering angular velocity ωtt by differential calculation with respect to the steering angle θt (step S220), and outputs it to the speed control unit 923. Speed control section 923 calculates motor current command value Imcta by IP control similarly to speed control section 330 (step S230), and outputs it to output limiting section 926. The output limiter 926 limits the upper and lower limits of the motor current command value Imcta using preset upper and lower limits (step S240), and outputs it as the motor current command value Imct (step S250).

モータ電流指令値Imctは電流制御部930に入力され、電流制御部930は、モータ電流指令値Imct及びモータ電流検出器940で検出された駆動用モータ71の電流値Imdに基づいて、駆動用モータ71を駆動し、電流制御を実施する(ステップS260)。 The motor current command value Imct is input to the current control unit 930, and the current control unit 930 controls the drive motor 71 based on the motor current command value Imct and the current value Imd of the drive motor 71 detected by the motor current detector 940. 71 to perform current control (step S260).

なお、図39におけるデータ入力及び演算等の順番は適宜変更可能である。また、転舵角制御部920内の速度制御部923は、捩れ角制御部300a内の速度制御部330と同様に、I-P制御ではなく、PI制御、P制御、PID制御、PI-D制御等、実現可能で、P、I及びDのいずれかの制御を用いていれば良く、更に、転舵角制御部920及び捩れ角制御部300aでの追従制御は、一般的に用いられている制御構造で行っても良い。転舵角制御部920については、目標角度(ここでは目標転舵角θtref)に対して実角度(ここでは転舵角θt)が追従する制御構成であれば、車両用装置に用いられている制御構成に限定されず、例えば、産業用位置決め装置や産業用ロボット等に用いられている制御構成を適用しても良い。 Note that the order of data input, calculation, etc. in FIG. 39 can be changed as appropriate. Also, like the speed control section 330 in the torsion angle control section 300a, the speed control section 923 in the steering angle control section 920 performs PI control, P control, PID control, PI-D control, not IP control. control, etc., if it is possible to use any one of P, I, and D controls, and furthermore, follow-up control in the steering angle control section 920 and the torsion angle control section 300a is generally used. It is also possible to use a control structure that has the same structure. The steering angle control unit 920 can be used in a vehicle device as long as it has a control configuration in which the actual angle (here, the steering angle θt) follows the target angle (here, the target steering angle θtref). The present invention is not limited to the control configuration, and for example, a control configuration used in industrial positioning devices, industrial robots, etc. may be applied.

実施形態3では、図35に示されるように、1つのECU50で反力装置60及び駆動装置70の制御を行っているが、反力装置60用のECUと駆動装置70用のECUをそれぞれ設けても良い。この場合、ECU同士は通信によりデータの送受信を行うことになる。また、図35に示されるSBWシステムは反力装置60と駆動装置70の間には機械的な結合を持たないが、システムに異常が発生した場合に、コラム軸2と転舵機構をクラッチ等で機械的に結合する機械的トルク伝達機構を備えるSBWシステムにも、本開示は適用可能である。このようなSBWシステムでは、システム正常時はクラッチをオフにして機械的トルク伝達を開放状態とし、システム異常時はクラッチをオンにして機械的トルク伝達を可能状態とする。 In the third embodiment, as shown in FIG. 35, one ECU 50 controls the reaction force device 60 and the drive device 70, but an ECU for the reaction force device 60 and an ECU for the drive device 70 are provided respectively. It's okay. In this case, the ECUs will transmit and receive data through communication. Furthermore, although the SBW system shown in FIG. 35 does not have a mechanical connection between the reaction device 60 and the drive device 70, if an abnormality occurs in the system, the column shaft 2 and the steering mechanism can be connected to each other using a clutch, etc. The present disclosure is also applicable to SBW systems that include a mechanical torque transmission mechanism that is mechanically coupled to the SBW system. In such an SBW system, when the system is normal, the clutch is turned off to allow mechanical torque transmission to be released, and when the system is abnormal, the clutch is turned on to enable mechanical torque transmission.

上述の実施形態1から3での捩れ角制御部300,300aは、直接的にモータ電流指令値Imc及びアシスト電流指令値Iacを演算しているが、それらを演算する前に、先ず出力したいモータトルク(目標トルク)を演算してから、モータ電流指令値及びアシスト電流指令値を演算するようにしても良い。この場合、モータトルクからモータ電流指令値及びアシスト電流指令値を求めるには、一般的に用いられている、モータ電流とモータトルクの関係を使用する。 The torsion angle control units 300 and 300a in the first to third embodiments described above directly calculate the motor current command value Imc and the assist current command value Iac, but before calculating them, first the motor to which the output is desired is After calculating the torque (target torque), the motor current command value and the assist current command value may be calculated. In this case, to obtain the motor current command value and the assist current command value from the motor torque, a commonly used relationship between motor current and motor torque is used.

図40は、実施形態3の低μ路トルク補正値演算部の一構成例を示すブロック図である。上述した実施形態1,2では、タイヤのスリップによって発生する物理量として、SAT推定部343(図3参照)によって推定されるセルフアライニングトルクTSAT、ヨーレートセンサ15(図1参照)によって検出される実ヨーレートγ、又は横加速度センサ16(図1参照)によって検出される実横加速度を用いる例について説明したが、本実施形態では、タイヤのスリップによって発生する物理量として、図40に示すように、転舵角制御部920(図36参照)にて算出されるモータ電流指令値Imctを用いる構成について説明する。FIG. 40 is a block diagram illustrating a configuration example of a low μ road torque correction value calculating section according to the third embodiment. In the first and second embodiments described above, the self-aligning torque T SAT estimated by the SAT estimation unit 343 (see FIG. 3) is detected by the yaw rate sensor 15 (see FIG. 1) as a physical quantity generated by tire slip. Although an example using the actual yaw rate γ or the actual lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor 16 (see FIG. 1) has been described, in this embodiment, as shown in FIG. 40, as a physical quantity generated by tire slip, A configuration using the motor current command value Imct calculated by the steering angle control section 920 (see FIG. 36) will be described.

図40に示すように、実施形態3の低μ路トルク補正値演算部280dは、比例係数乗算部281dと、減算部282dと、トルク調整係数値マップ部283dと、絶対値演算部284dと、を含む。 As shown in FIG. 40, the low μ road torque correction value calculation unit 280d of the third embodiment includes a proportional coefficient multiplication unit 281d, a subtraction unit 282d, a torque adjustment coefficient value map unit 283d, an absolute value calculation unit 284d, including.

絶対値演算部284dには、モータ電流指令値Imctが入力される。絶対値演算部284dは、入力されたモータ電流指令値Imctの絶対値|Imct|を演算する。比例係数乗算部281dは、入力されたモータ電流指令値の絶対値|Imct|に対して、所定の比例係数k”を乗じた値k”(|Imct|)を減算部282dに出力する。比例係数k”の値は、トルク信号Tref_a0と比例係数乗算部281dの出力値k”(|Imct|)とが通常の走行状態で略一致するような値に設定される。 The motor current command value Imct is input to the absolute value calculation section 284d. The absolute value calculation unit 284d calculates the absolute value |Imct| of the input motor current command value Imct. The proportional coefficient multiplier 281d outputs a value k'' (|Imct|) obtained by multiplying the absolute value |Imct| of the input motor current command value by a predetermined proportional coefficient k'' to the subtracter 282d. The value of the proportional coefficient k'' is set to a value such that the torque signal Tref_a0 and the output value k'' (|Imct|) of the proportional coefficient multiplier 281d substantially match under normal running conditions.

減算部282dは、トルク信号Tref_a0から比例係数乗算部281dの出力値k”(|Imct|)を減算した値Tref_a0-k”(|Imct|)をトルク調整係数値マップ部283dに出力する。 The subtraction unit 282d outputs a value Tref_a0−k” (|Imct|) obtained by subtracting the output value k” (|Imct|) of the proportional coefficient multiplication unit 281d from the torque signal Tref_a0 to the torque adjustment coefficient value mapping unit 283d.

トルク調整係数値マップ部283dは、減算部282dの出力値Tref_a0-k”(|Imct|)とトルク調整係数値Gとの関係を示すトルク調整係数値マップを保持している。実施形態3に係るトルク調整係数値マップの特性は、図14に示す実施形態1のトルク調整係数値マップ部283が保持するトルク調整係数値マップと同様であり、減算部282の出力値Tref_a0-k(|TSAT|)を減算部282dの出力値Tref_a0-k”(|Imct|)に読み替えることで対応可能である。The torque adjustment coefficient value map section 283d holds a torque adjustment coefficient value map that indicates the relationship between the output value Tref_a0-k'' (|Imct|) of the subtraction section 282d and the torque adjustment coefficient value G. The characteristics of this torque adjustment coefficient value map are similar to the torque adjustment coefficient value map held by the torque adjustment coefficient value map section 283 of the first embodiment shown in FIG. This can be handled by replacing SAT |) with the output value Tref_a0-k'' (|Imct|) of the subtraction unit 282d.

トルク調整係数値マップ部283dは、上述したトルク調整係数値マップを用いて、減算部282dの出力値Tref_a0-k”(|Imct|)に応じたトルク調整係数値Gを導出して出力する。なお、減算部282dの出力値Tref_a0-k”(|Imct|)とトルク調整係数値Gとの関係を示す数式を用いて、トルク調整係数値Gを算出する態様であっても良い。 The torque adjustment coefficient value map section 283d derives and outputs the torque adjustment coefficient value G corresponding to the output value Tref_a0-k'' (|Imct|) of the subtraction section 282d using the torque adjustment coefficient value map described above. Note that the torque adjustment coefficient value G may be calculated using a mathematical formula that indicates the relationship between the output value Tref_a0-k'' (|Imct|) of the subtraction unit 282d and the torque adjustment coefficient value G.

図40に示す実施形態3の構成においても、上述した実施形態1,2に係る構成と同様に、タイヤのグリップ力が失われた状態において、トルク信号Tref_aを通常の走行状態(図15中の実線)よりも小さくすることができる(図15中の破線)。これにより、通常の走行状態よりも操舵感が軽くなり、運転者は、タイヤのグリップ力が失われたことを認識することができ、適切な緊急回避操作を行うことができる。 In the configuration of Embodiment 3 shown in FIG. 40, similarly to the configurations according to Embodiments 1 and 2 described above, in a state where the grip force of the tire is lost, the torque signal Tref_a is changed to the normal driving state (as shown in FIG. 15). (solid line) (broken line in FIG. 15). This makes the steering feel lighter than in normal driving conditions, allowing the driver to recognize that the tires have lost grip, and allowing him to perform appropriate emergency avoidance maneuvers.

(変形例)
図41は、実施形態3の変形例の低μ路トルク補正値演算部の一構成例を示すブロック図である。なお、上述した実施形態3の構成と同じ構成部には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Modified example)
FIG. 41 is a block diagram showing a configuration example of a low μ road torque correction value calculating section according to a modification of the third embodiment. Note that the same components as those in the third embodiment described above are given the same reference numerals and redundant explanations will be omitted.

図41に示すように、低μ路トルク補正値演算部280eには、基本マップ部210から出力されるトルク信号Tref_a0、及び転舵角制御部920(図39参照)にて算出されるモータ電流指令値Imctに加え、車速Vsが入力される。 As shown in FIG. 41, the low μ road torque correction value calculation unit 280e receives the torque signal Tref_a0 output from the basic map unit 210 and the motor current calculated by the steering angle control unit 920 (see FIG. 39). In addition to the command value Imct, the vehicle speed Vs is input.

図41に示すように、実施形態3の変形例の低μ路トルク補正値演算部280eは、比例係数乗算部281eと、減算部282eと、トルク調整減算値マップ部283eと、絶対値演算部284eと、を含む。 As shown in FIG. 41, the low μ road torque correction value calculation section 280e of the modification of the third embodiment includes a proportional coefficient multiplication section 281e, a subtraction section 282e, a torque adjustment subtraction value mapping section 283e, and an absolute value calculation section. 284e.

絶対値演算部284eには、モータ電流指令値Imctが入力される。絶対値演算部284eは、入力されたモータ電流指令値Imctの絶対値|Imct|を演算する。比例係数乗算部281eは、入力されたモータ電流指令値の絶対値|Imct|に対して、所定の比例係数k”を乗じた値k”(|Imct|)を減算部282eに出力する。比例係数k”の値は、トルク信号Tref_a0と比例係数乗算部281eの出力値k”(|Imct|)とが通常の走行状態で略一致するような値に設定される。 The motor current command value Imct is input to the absolute value calculation unit 284e. The absolute value calculation unit 284e calculates the absolute value |Imct| of the input motor current command value Imct. The proportional coefficient multiplier 281e outputs a value k'' (|Imct|) obtained by multiplying the absolute value |Imct| of the input motor current command value by a predetermined proportional coefficient k'' to the subtracter 282e. The value of the proportional coefficient k'' is set to a value such that the torque signal Tref_a0 and the output value k'' (|Imct|) of the proportional coefficient multiplier 281e substantially match under normal running conditions.

減算部282eは、トルク信号Tref_a0から比例係数乗算部281eの出力値k”(|Imct|)を減算した値Tref_a0-k”(|Imct|)をトルク調整減算値マップ部283eに出力する。 The subtraction unit 282e outputs a value Tref_a0−k” (|Imct|) obtained by subtracting the output value k” (|Imct|) of the proportional coefficient multiplication unit 281e from the torque signal Tref_a0 to the torque adjustment subtraction value mapping unit 283e.

トルク調整減算値マップ部283eは、減算部282eの出力値Tref_a0-k”(|Imct|)とトルク調整減算値Sと車速Vsとの関係を示すトルク調整減算値マップを保持している。実施形態3の変形例に係るトルク調整減算値マップの特性は、図24に示す実施形態1の変形例1のトルク調整減算値マップ部283aが保持するトルク調整減算値マップと同様であり、減算部282aの出力値Tref_a0-k(|TSAT|)を減算部282eの出力値Tref_a0-k”(|Imct|)に読み替えることで対応可能である。The torque adjustment subtraction value map section 283e holds a torque adjustment subtraction value map showing the relationship between the output value Tref_a0-k'' (|Imct|) of the subtraction section 282e, the torque adjustment subtraction value S, and the vehicle speed Vs. Implementation The characteristics of the torque adjustment subtraction value map according to the modification of the third embodiment are similar to the torque adjustment subtraction value map held by the torque adjustment subtraction value map section 283a of the modification 1 of the first embodiment shown in FIG. This can be handled by replacing the output value Tref_a0-k (|T SAT |) of the subtraction unit 282a with the output value Tref_a0-k'' (|Imct|) of the subtraction unit 282e.

トルク調整減算値マップ部283eは、上述したトルク調整減算値マップを用いて、減算部282eの出力値Tref_a0-k”(|Imct|)に応じたトルク調整減算値Sを導出して出力する。なお、減算部282eの出力値Tref_a0-k”(|Imct|)とトルク調整減算値Sと車速Vsとの関係を示す数式を用いて、トルク調整減算値Sを算出する態様であっても良い。 The torque adjustment subtraction value map section 283e derives and outputs the torque adjustment subtraction value S according to the output value Tref_a0-k'' (|Imct|) of the subtraction section 282e using the above-described torque adjustment subtraction value map. Note that the torque adjustment subtraction value S may be calculated using a mathematical formula showing the relationship between the output value Tref_a0-k'' (|Imct|) of the subtraction unit 282e, the torque adjustment subtraction value S, and the vehicle speed Vs. .

図41に示す実施形態3の変形例の構成においても、上述した実施形態1に係る構成と同様に、タイヤのグリップ力が失われた状態において、トルク信号Tref_aを通常の走行状態(図15中の実線)よりも小さくすることができる(図15中の破線)。これにより、通常の走行状態よりも操舵感が軽くなり、運転者は、タイヤのグリップ力が失われたことを認識することができ、適切な緊急回避操作を行うことができる。 Similarly to the configuration according to the first embodiment described above, in the configuration of the modification of the third embodiment shown in FIG. 41, when the tire grip force is lost, the torque signal Tref_a is set to (solid line) (broken line in FIG. 15). This makes the steering feel lighter than in normal driving conditions, allowing the driver to recognize that the tires have lost grip, and allowing him to perform appropriate emergency avoidance maneuvers.

なお、上述した実施形態3及びその変形例では、タイヤのスリップによって発生する物理量として、転舵角制御部920(図39参照)にて算出されるモータ電流指令値Imctを用いる構成を例示したが、本実施形態においても、実施形態1の変形例2,3と同様に、タイヤのスリップによって発生する物理量として、ヨーレートセンサ15(図1参照)によって検出される実ヨーレートγを用いる構成とすることも可能である。また、本実施形態においても、例えば、タイヤのスリップによって発生する物理量として、横加速度センサ16(図1参照)によって検出される実横加速度を用いる構成としても、上述した実施形態1,2と同様の効果を得ることができる。 In addition, in the above-mentioned Embodiment 3 and its modifications, a configuration is exemplified in which the motor current command value Imct calculated by the steering angle control unit 920 (see FIG. 39) is used as the physical quantity generated by tire slip. Also in this embodiment, as in the second and third variations of the first embodiment, the actual yaw rate γ detected by the yaw rate sensor 15 (see FIG. 1) is used as the physical quantity generated by tire slip. is also possible. Also, in this embodiment, for example, the actual lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor 16 (see FIG. 1) may be used as the physical quantity caused by tire slip, similar to the first and second embodiments described above. effect can be obtained.

さらには、上述した実施形態1において、タイヤのスリップによって発生する物理量として、捩れ角制御部300(図5参照)にて生成されるモータ電流指令値Irefを用いる構成としても良いし、上述した実施形態2において、タイヤのスリップによって発生する物理量として、捩れ角制御部300a(図25参照)により演算されたモータ電流指令値Imcを用いる構成としても良い。 Furthermore, in the first embodiment described above, the motor current command value Iref generated by the torsion angle control section 300 (see FIG. 5) may be used as the physical quantity generated by tire slip, or In the second embodiment, the motor current command value Imc calculated by the twist angle control section 300a (see FIG. 25) may be used as the physical quantity generated by tire slip.

なお、上述で使用した図は、本開示に関して定性的な説明を行うための概念図であり、これらに限定されるものではない。また、上述の実施形態は本開示の好適な実施の一例ではあるが、これに限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。また、ハンドルと、モータ又は反力モータの間に任意のバネ定数を有する機構であれば、トーションバーに限定しなくても良い。 Note that the diagrams used above are conceptual diagrams for qualitatively explaining the present disclosure, and are not limited thereto. Further, although the above-described embodiment is an example of a preferred implementation of the present disclosure, the present disclosure is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present disclosure. Furthermore, the mechanism is not limited to a torsion bar as long as it has an arbitrary spring constant between the handle and the motor or reaction force motor.

1 ハンドル
2 コラム軸
2A トーションバー
3 減速機構
4a、4b ユニバーサルジョイント
5 ピニオンラック機構
6a,6b タイロッド
7a,7b ハブユニット
8L,8R 操向車輪
10 トルクセンサ
11 イグニションキー
12 車速センサ
13 バッテリ
14 舵角センサ
15 ヨーレートセンサ
16 横加速度センサ
20 モータ
30,50 コントロールユニット(ECU)
60 反力装置
61 反力用モータ
70 駆動装置
71 駆動用モータ
72 ギア
73 角度センサ
100 EPS操舵系/車両系
130 電流制御部
140 モータ電流検出器
200,200a,200b,200c,201,201a,202 目標操舵トルク生成部
210 基本マップ部
211 乗算部
212 減算部
213 符号抽出部
214 乗算部
220 微分部
230 ダンパゲインマップ部
240 ヒステリシス補正部
250 SAT情報補正部
251 SAT算出部
251A 換算部
251B 角速度演算部
251C 角加速度演算部
251D,251E,251F ブロック
251H ,251I,251J 加算器
252 フィルタ部
253 操舵トルク感応ゲイン部
254 車速感応ゲイン部
255 舵角感応ゲイン部
256 制限部
260 乗算部
261,262,263 加算部
280,280a,280b,280c,280d,280e 低μ路トルク補正値演算部
281,281a,281b,281c,281d,281e 比例係数乗算部
282,282a,282b,282c,282d,282e 減算部
283,283b,283d トルク調整係数値マップ部
283a,283c,283e トルク調整減算値マップ部
284,284a,284b,284c,284d,284e 絶対値演算部
300,300a 捩れ角制御部
310 捩れ角フィードバック(FB)補償部
320 捩れ角速度演算部
330 速度制御部
331 積分部
332 比例部
333,334 減算部
340 安定化補償部
350 出力制限部
360 舵角外乱補償部
361 減算部
362,363 加算部
370 減速比部
400 操舵方向判定部
500 変換部
910 目標転舵角生成部
920 転舵角制御部
921 転舵角フィードバック(FB)補償部
922 転舵角速度演算部
923 速度制御部
926 出力制限部
927 減算部
930 電流制御部
931 制限部
933 補正部
932 レート制限部
940 モータ電流検出器
1001 CPU
1005 インターフェース
1006 A/D変換器
1007 PWMコントローラ
1100 制御用コンピュータ(MCU)
1 Handle 2 Column shaft 2A Torsion bar 3 Reduction mechanism 4a, 4b Universal joint 5 Pinion rack mechanism 6a, 6b Tie rod 7a, 7b Hub unit 8L, 8R Steering wheel 10 Torque sensor 11 Ignition key 12 Vehicle speed sensor 13 Battery 14 Steering angle sensor 15 Yaw rate sensor 16 Lateral acceleration sensor 20 Motor 30,50 Control unit (ECU)
60 Reaction force device 61 Reaction force motor 70 Drive device 71 Drive motor 72 Gear 73 Angle sensor 100 EPS steering system/vehicle system 130 Current control unit 140 Motor current detector 200, 200a, 200b, 200c, 201, 201a, 202 Target steering torque generation section 210 Basic map section 211 Multiplication section 212 Subtraction section 213 Sign extraction section 214 Multiplication section 220 Differentiation section 230 Damper gain map section 240 Hysteresis correction section 250 SAT information correction section 251 SAT calculation section 251A Conversion section 251B Angular velocity calculation section 251C Angular acceleration calculation section 251D, 251E, 251F Block 251H, 251I, 251J Adder 252 Filter section 253 Steering torque sensitive gain section 254 Vehicle speed sensitive gain section 255 Steering angle sensitive gain section 256 Limiting section 260 Multiplying section 261, 262, 263 Addition Parts 280, 280a, 280b, 280c, 280d, 280e Low μ road torque correction value calculation part 281, 281a, 281b, 281c, 281d, 281e Proportional coefficient multiplication part 282, 282a, 282b, 282c, 282d, 282e Subtraction part 283, 283b, 283d Torque adjustment coefficient value map section 283a, 283c, 283e Torque adjustment subtraction value map section 284, 284a, 284b, 284c, 284d, 284e Absolute value calculation section 300, 300a Torsion angle control section 310 Torsion angle feedback (FB) compensation Section 320 Torsion angular velocity calculation section 330 Speed control section 331 Integration section 332 Proportional section 333, 334 Subtraction section 340 Stabilization compensation section 350 Output limiting section 360 Rudder angle disturbance compensation section 361 Subtraction section 362, 363 Addition section 370 Reduction ratio section 400 Steering Direction determining unit 500 Conversion unit 910 Target turning angle generation unit 920 Turning angle control unit 921 Turning angle feedback (FB) compensation unit 922 Turning angular velocity calculation unit 923 Speed control unit 926 Output limiting unit 927 Subtraction unit 930 Current control unit 931 Limiting section 933 Correction section 932 Rate limiting section 940 Motor current detector 1001 CPU
1005 Interface 1006 A/D converter 1007 PWM controller 1100 Control computer (MCU)

Claims (9)

操舵力を補助するモータを駆動制御することにより、車両の操舵系をアシスト制御する車両用操向装置であって、
前記モータの目標操舵トルクを生成する目標操舵トルク生成部を備え、
前記目標操舵トルク生成部は、
操舵角及び車速に応じたトルク信号と、タイヤのスリップによって発生する物理量に所定の比例係数を乗じた値との差分値に応じたトルク調整係数値を前記トルク信号に乗じて、目標操舵トルクを生成する
車両用操向装置。
A vehicle steering device that assists and controls a vehicle's steering system by driving and controlling a motor that assists steering force, the vehicle steering device comprising:
comprising a target steering torque generation unit that generates a target steering torque for the motor;
The target steering torque generation unit includes:
The target steering torque is determined by multiplying the torque signal by a torque adjustment coefficient value corresponding to the difference between a torque signal corresponding to the steering angle and vehicle speed and a value obtained by multiplying the physical quantity generated by tire slip by a predetermined proportional coefficient. Generate vehicle steering device.
前記目標操舵トルク生成部は、
前記差分値が大きいほど、前記トルク調整係数値を小さくする
請求項に記載の車両用操向装置。
The target steering torque generation unit includes:
The vehicle steering device according to claim 1 , wherein the larger the difference value is, the smaller the torque adjustment coefficient value is.
前記トルク調整係数値は1以下の正の値である
請求項又はに記載の車両用操向装置。
The vehicle steering device according to claim 1 or 2, wherein the torque adjustment coefficient value is a positive value of 1 or less.
操舵力を補助するモータを駆動制御することにより、車両の操舵系をアシスト制御する車両用操向装置であって、
前記モータの目標操舵トルクを生成する目標操舵トルク生成部を備え、
前記目標操舵トルク生成部は、
操舵角及び車速に応じたトルク信号と、タイヤのスリップによって発生する物理量に所定の比例係数を乗じた値との差分値に応じたトルク調整減算値を前記トルク信号から減じて、目標操舵トルクを生成する
車両用操向装置。
A vehicle steering device that assists and controls a vehicle steering system by driving and controlling a motor that assists steering force, the vehicle steering device comprising:
comprising a target steering torque generation unit that generates a target steering torque for the motor;
The target steering torque generation unit includes:
A target steering torque is determined by subtracting from the torque signal a torque adjustment subtraction value corresponding to the difference between a torque signal corresponding to the steering angle and vehicle speed and a value obtained by multiplying a physical quantity generated by tire slip by a predetermined proportionality coefficient. Generate vehicle steering device.
前記目標操舵トルク生成部は、
前記差分値が大きいほど、前記トルク調整減算値を大きくする
請求項に記載の車両用操向装置。
The target steering torque generation unit includes:
The vehicle steering device according to claim 4 , wherein the larger the difference value, the larger the torque adjustment subtraction value.
前記トルク調整減算値は前記トルク信号よりも小さい
請求項又はに記載の車両用操向装置。
The vehicle steering device according to claim 4 or 5 , wherein the torque adjustment subtraction value is smaller than the torque signal.
前記物理量はセルフアライニングトルクである
請求項1からの何れか一項に記載の車両用操向装置。
The vehicle steering device according to any one of claims 1 to 6 , wherein the physical quantity is self-aligning torque.
前記物理量はヨーレートである
請求項1からの何れか一項に記載の車両用操向装置。
The vehicle steering device according to any one of claims 1 to 6 , wherein the physical quantity is a yaw rate.
前記物理量は前記モータの電流指令値である
請求項1からの何れか一項に記載の車両用操向装置。
The vehicle steering device according to any one of claims 1 to 6 , wherein the physical quantity is a current command value for the motor.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019206980B4 (en) * 2019-05-14 2023-06-22 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and steering control device for determining a manipulated variable for setting a power steering torque in a vehicle steering system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002160653A (en) 2000-11-24 2002-06-04 Toyoda Mach Works Ltd Control device of electric power steering device
JP2006281880A (en) 2005-03-31 2006-10-19 Showa Corp Electric power steering device
JP2007314005A (en) 2006-05-25 2007-12-06 Nsk Ltd Control device of electric power steering system
JP2011079395A (en) 2009-10-06 2011-04-21 Mitsubishi Electric Corp Apparatus and method for detecting under steer

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3676543B2 (en) * 1997-08-01 2005-07-27 本田技研工業株式会社 Electric power steering device
JP2002012160A (en) * 2000-06-29 2002-01-15 Fuji Heavy Ind Ltd Vehicular road surface friction coefficient estimating device
JP4213545B2 (en) * 2003-09-05 2009-01-21 株式会社ジェイテクト Wheel grip degree estimation device, and vehicle motion control device including the device
JP4661342B2 (en) 2005-05-16 2011-03-30 株式会社ジェイテクト Vehicle steering system
JP2007168756A (en) * 2005-12-26 2007-07-05 Showa Corp Electric power steering device
JP2008081006A (en) * 2006-09-28 2008-04-10 Mitsubishi Electric Corp Vehicle traveling control device
US8938334B2 (en) * 2007-08-10 2015-01-20 Nsk Ltd. Vehicular steering angle estimating apparatus and electric power steering apparatus mounted therewith
JP5429142B2 (en) * 2010-11-18 2014-02-26 日本精工株式会社 Electric power steering device
US9896122B2 (en) * 2013-04-08 2018-02-20 Mitsubishi Electric Corporation Steering control device, and steering control method
US10179601B2 (en) * 2014-08-22 2019-01-15 Nsk Ltd. Electric power steering apparatus
JP6314752B2 (en) * 2014-08-28 2018-04-25 株式会社デンソー Electric steering control device
JP6327198B2 (en) * 2015-04-30 2018-05-23 株式会社デンソー Electric power steering control device
JP6634878B2 (en) * 2016-02-26 2020-01-22 株式会社ジェイテクト Steering control device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002160653A (en) 2000-11-24 2002-06-04 Toyoda Mach Works Ltd Control device of electric power steering device
JP2006281880A (en) 2005-03-31 2006-10-19 Showa Corp Electric power steering device
JP2007314005A (en) 2006-05-25 2007-12-06 Nsk Ltd Control device of electric power steering system
JP2011079395A (en) 2009-10-06 2011-04-21 Mitsubishi Electric Corp Apparatus and method for detecting under steer

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